Transformación de calderas de carbón a gas natural

Publicado el: 25 / 05 / 2020 | 0 Comentarios | Etiquetas: Conversion of coal-fired burners to natural gas, E&M Combustión, Environmental improvement, Mejora medioambiental, Transformación de calderas de carbón a gas natural

Transformación de calderas de carbón a gas natural. Tras treinta años de rápido crecimiento durante los cuales los procesos de industrialización y urbanización de China han seguido progresando, las emisiones contaminantes han superado la capacidad del medioambiente en numerosas zonas.

Mientras tanto se han incrementado las exigencias de la población en materia medioambiental; con un número cada vez mayor de alertas medioambientales, esta problemática medioambiental se ha convertido en uno de los principales factores de amenaza para la salud humana, la seguridad pública y la estabilidad social. Por lo tanto, la reducción significativa de la emisión de contaminantes se considera un objetivo fundamental para el desarrollo económico y social, que requiere la realización de un esfuerzo para resolver los problemas medioambientales más importantes en áreas como la sensibilización, las políticas, la aptitud social y el ámbito institucional, en los que se han hecho progresos significativos.

“Cuando recibí la llamada del Sr Cai, Director de la empresa de equipos térmicos, Dong Fang Wei Long, era consciente de la dificultad y urgencia del proyecto. Pero no esperaba que a pesar de tratarse del mercado más competitivo del mundo, dentro del sector de los quemadores existen en China más de veinte empresas, tuvieran que recurrir a una empresa extranjera ¿Es debido a que las condiciones técnicas son demasiado duras?” Dice Paul, el director de ventas de la oficina de representación de E&M Combustión en China.

Las instalaciones del cliente están situadas en la zona de mayor crecimiento del litoral del sur de China; pertenece a una de las 500 empresas más importantes del mundo y fue una de las primeras en invertir en este país. El cliente tiene en esta planta una caldera de carbón de 30 toneladas, una caldera de fuel de 30 toneladas y varios calderas más de fueloil de 10 -15 toneladas.

China aborda la mejora medioambiental y la reducción de emisiones contaminantes

Estas calderas llevan funcionando más de 20 años. Producen vapor utilizado principalmente para el tinte y el estampado de textiles. En línea con la decisión del país de controlar las emisiones de óxidos de nitrógeno de las actividades de estampado y tinte, el grupo gasístico estatal decidió unirse a la empresa en un proyecto de transformación de las calderas que habían cumplido su ciclo de vida para alimentar sus quemadores con una fuente de energía más limpia, el gas natural. El proyecto presentaba sin embargo las siguientes dificultades técnicas: en primer lugar para la caldera de 30 toneladas, el ancho del hogar era de 2,07 m y su longitud de 5,3 m. El hogar era obviamente demasiado corto para la llama de un quemador de gas de 25 MW. Más grave aún es que el hogar de la caldera es extremadamente estrecho y que la carga térmica sea superior a 1 MW/m³. Para una carga térmica tan elevada, el cliente quería, sin embargo que la caldera cumpliera los requisitos de emisiones del gobierno local, es decir emisiones de óxidos de nitrógeno <150 mg/m³ para un exceso de aire inferior a un 12%.

En segundo lugar, el aire de combustión de la caldera alcanzaba una temperatura de 80ºC (en la práctica incluso llegaba hasta los 100ºC).

A pesar de los más de veinte años de experiencia en ingeniería y distribución de quemadores, la empresa de equipos térmicos Dong Fang Wei Long de la ciudad de Guangzhou también estaba abrumada por los requisitos técnicos tan exigentes del proyecto. El Sr Cai, Director general de la empresa Dong Fang Wei Long, había empezado a contactar a varios fabricantes de quemadores que acreditaran años de experiencia en ingeniería y numerosos programas desarrollados con éxito en China, pero tan solo recibió la respuesta positiva de una empresa de quemadores italiana; la cual, sin embargo, no disponía de oficinas en China. Esta cuestión era importante debido a que al sr. Cai le preocupaban la puesta en servicio y el mantenimiento de los equipos. El sr. Cai contactó con la oficina de E&M Combustion en China con intención de probar nuestros equipos.

Transformación de calderas de carbón a gas natural

Tras recibir la llamada del sr. Cai y una vez estudiada toda la documentación de la ingeniería del proyecto, Juergen Praest, Director general de la oficina de E&M Combustion China, que cuenta con una amplia experiencia en ingeniería, ofreció una solución de inmediato: por un parte, con respecto al aire de combustión a 100ºC, y puesto que el quemador no contaba con protección externa los operarios podían fácilmente resultar quemados al tocar el equipo. Para resolver este problema, podíamos adoptar la solución aplicada en los quemadores de E&M Combustión con costes más bajos y con un tiempo de montaje más corto que la solución aportada por sus competidores, la cual consistía en instalar dentro del quemador fibra de vidrio de 30 mm de espesar con silicato cálcico y una chapa de 1 mm de acero inoxidable como aislante térmico.

Para ajustar la llama a las reducidas dimensiones del hogar, adoptamos una combinación especial de turbulador de aire primario y secundario en el quemador, que nos permitía controlar con precisión la anchura y longitud de la llama, respetando exactamente las necesidades del cliente en esa caldera.

El siguiente punto era controlar el nivel de emisiones a una temperatura del aire de 88ºC ,que resolvimos con una cantidad menor de gas primario en el quemador, combinada con una recirculación interna de gases en el medio de la llama, cuando normalmente esto se realiza en la parte exterior de la llama. En el caso de esta caldera estrecha, sencillamente no había espacio suficiente para ello. Con nuestros inyectores ajustables de gas pudimos adecuar la llama a las dimensiones del hogar para conseguir el mejor resultado sin modificaciones en la caldera.

Tras un único ajuste del quemador, pudimos cumplir todos los requisitos en esa caldera con una preciosa llama, un nivel de NOx en torno a 100 mg @ 3% O2 y un nivel de CO inferior a 50 mg @ 3% O2.

Tanto el cliente como otros proveedores de quemadores que han visitado la empresa han expresado su sorpresa y preguntado cómo pudimos hacerlo ya que varios de ellos habían rechazado fabricar un quemador para esa caldera.

Cumpliendo con la legislación china tuvimos que someter al quemador a unas pruebas oficiales similares a las TÜV de Alemania. Fue una empresa estatal de ensayos de quemadores con sede en Shanghái quien se encargó de las pruebas; las superamos sin dificultad alguna.

¡No hay duda alguna de que esa caldera era demasiado corta y demasiado estrecha pero al final ¡lo que cuenta es el resultado!