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Control de Calderas - Calderas de Biomasa y Combustibles Sólidos

Los sistemas de control de combustión de combustibles sólidos tales como el carbón, el bagazo y otros combustibles de biomasa son distintos de los sistemas para calderas de gas y fueloil. MicroMod ha diseñado e instalado sistemas de control de combustión para varios tipos de combustibles sólidos. Estos sistemas funcionan en conjunto con los paquetes SteamPAK para control de nivel (DrumPAK) y equilibrio de demanda (PlantPAK) para proporcionar el control total de su caldera.

Los combustibles sólidos suelen quemarse en una parilla, los alimentadores de velocidad variables proporcionan el combustible al quemador para mantener la presión de vapor en el cabezal. El flujo total de aire está regulado para efectuar la quema entera del combustible, y el control del tiro se realiza al controlar la presión del hogar por medio de un ventilador de tiro inducido. Las partículas pequeñas se queman en suspensión con el uso de aire suplementario encima de la parilla, mientras que la mayoría del combustible (partículas grandes) son quemados en la parilla con aire proporcionado a través de la misma.

Los sistemas de control por un solo punto (posicionamiento del varillaje) encontrados en muchas calderas viejas y que suelen ser suministrados hoy en día con calderas de paquete, no pueden compensar varaciones en el valor calorífico de combustibles sólidos, además tienen que ser calibrados con el máximo de aire en exceso para para efectuar la combustión completa, lo que resulta en una combustión muy ineficiente. Los sistemas más adecuados para la quema de combustibles líquidos requieren la medición del flujo de combustible, lo que es difícil y costoso para combustibles sólidos, por eso no se utilizan.

El sistema más adecuado para controlar la combustión de combustibles tales como el carbón y el bagazo es posicionamiento en paralelo con ajuste de oxígeno. Los alimentadores de combustible se controlan según la señal de demanda de vapor, con un ventilador de aire suplementario encima de la parilla, ajustado en relación con el flujo de aire de combustión principal, para asegurar la quema completa. Esta estrategia requiere de menos exceso de aire que el control por posicionamiento único y resulta en ahorros importantes en el consumo de combustible, y en mantenimiento, además proporciona mejor protección ambiental. A continuacón se demuestra un sistema típica:

Varias plantas quemadoras de biomasa suelen utilizar productos petroleros como combustible secundario, para precalentar las calderas al arrancarlas, para estabilizar la combustión cuando el bagazo está mojada o está tapando los alimentadores, o cuando falta de suficiente bagazo para producir el vapor necesario para la operación del ingenio. La adición de un combustible secundario requiere de la partición del aire de combustión con volúmenes adecuados para cada combustible. Esto se realiza al controlar la presión en el conducto de aire por el ventilador de tiro forzado. Hay dos compuertas distintas para controlar el flujo de aire para el fuel-oil y para la combustión en la parilla. Al cambiarse la demanda de combustión la relación combustible/aire está controlada por un varillaje que modula la compuerta de aire y la válvula de fuel-oil simultáneamente según una curva pre-establecida. El flujo de aire proporcionado a la parilla está controlado según la demanda de la caldera de manera normal. El control de la presión en el conducto de aire asegura que ambas compuertas reciben el aire suficiente para los dos combustibles.

 
 
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