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Combustión estequiométrica
Este módulo pretende dar una visión general del proceso de combustión, que es un componente esencial del rendimiento global de la caldera. Los lectores que necesiten un conocimiento más profundo se dirigen a los libros de texto especializados y a los fabricantes de quemadores.
El valor calorífico bruto del combustible incluye la energía utilizada en la evaporación de esta agua. Los gases de combustión de las calderas de vapor no se condensan, por lo que la cantidad real de calor disponible para la caldera es reducida.
El control de la relación aire/combustible en muchas plantas de calderas pequeñas existentes es de «bucle abierto». Es decir, el quemador tendrá una serie de levas y palancas que se han calibrado para suministrar cantidades específicas de aire para un determinado ritmo de encendido.
La presión de la legislación en materia de contaminación y de los usuarios de las calderas en lo que respecta a la economía, además del poder del microchip, han hecho avanzar considerablemente el diseño tanto de las cámaras de combustión de las calderas como de los quemadores.
Una vez analizada la combustión en el horno de la caldera y, en particular, la importancia de las proporciones de aire correctas en relación con una combustión completa y eficiente, queda por revisar otras fuentes potenciales de pérdida de calor e ineficiencia.
Efecto del exceso de aire en la combustión
Los técnicos realizan pruebas de eficiencia de la combustión como parte del mantenimiento rutinario del sistema de calefacción para medir lo bien que el sistema convierte el combustible en calor. Estas pruebas ayudan a informar al técnico de si ha configurado bien el quemador. Además, aumentan la eficiencia del sistema, lo que ayuda a los clientes a reducir sus costes energéticos.
Para quemar completamente el combustible, debe haber una cierta cantidad de aire. Con la cantidad correcta de aire sobrante, el equipo de calefacción mantendrá la pérdida de calor al mínimo, y la eficiencia de la combustión mejorará. Sin embargo, si…
Por eso es importante que la cantidad de aire sea la adecuada. Para ello, el técnico puede ajustar algunas variables: el aire de combustión, la presión del combustible y el tiro. Suelen utilizar instrumentos digitales que calculan automáticamente la eficiencia a medida que avanza la prueba. También se pueden utilizar instrumentos manuales, pero llevan más tiempo y suelen ser menos fiables.
Exceso de aire
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La mayoría de los miembros del personal de planta realizan periódicamente un curso de RCP como parte de su programa de cualificación continua. Es una clase corta y sencilla que la gente puede dar por sentada después de repetirla tantas veces. Puede que nunca utilicen esta habilidad, pero cuando lo hagan, su respuesta debe ser casi automática. Así que aquí tienes una prueba sorpresa: ¿Cuál es el primer paso para realizar la RCP? Conozca el ABC: Comprobar las vías respiratorias y luego la respiración y la circulación. La mnemotecnia es fácil de recordar y puede salvar una vida.
Para evaluar el rendimiento de un generador de vapor alimentado con carbón se puede utilizar un enfoque similar, sencillo pero eficaz. Gestione primero el flujo de aire y luego el de combustible para obtener los mejores resultados de combustión posibles dadas las limitaciones del diseño de la caldera. Es de esperar que los resultados sean similares a los obtenidos con la RCP: una vida larga y productiva.
Eficiencia de la caldera
El rendimiento de la combustión se define por el porcentaje de conversión de los componentes de los hidrocarburos en sus productos finales de combustión, es decir, CO2 y H2O. Si tras la combustión no quedan hidrocarburos sin quemar ni CO en el gas, la eficiencia de la combustión del sistema puede considerarse del 100%. No es práctico medir la eficiencia de la combustión de una antorcha, ya que, por su diseño, es un sistema de combustión abierto que opera en un entorno que cambia constantemente. En la práctica, el rendimiento de la combustión de una antorcha se evalúa por su capacidad de quemar sin humo.