Ingenieria

1.COMBUSTION
AHORRO Y USO RACIONAL DE LA
ENERGIA DE COMBUSTION.

INTRODUCCION
n

La Combustión es uno de los procesos unitarios
mas estudiados en donde se realiza la oxidación
del carbono,el hidrógeno y el azufre de una
sustancia a través de la reacción directa con el
oxigeno y con un notable desprendimiento de
calor .

CxHySz+ (O)2 :Oxido de carbono(CO)2,(CO),
(H2O),Oxidos deazufre, Sustancias intermedias,
CALOR DE COMBUSTION.

• TIPOS DE COMBUSTIBLES.
n

n

n

SOLIDOS: Madera, Turba,Lignito, Carbón.
LIQUIDOS: ACPM. Querosene, Gasolina, Fuel
oil, Crudo de Castilla, Crudo de rubiales.
GASEOSOS: GLP,Gas Natural,Butano,Gas de
coke.

COMPOSICION TIPICA DE LOS
COMBUSTIBLES.
n

Cuando el carbono y el hidrógeno se queman
totalmente con el oxígeno, sureacción es:
C + (O)2
2(H)2 + (O)2
n

n

n

(CO)2 + 14100 Btu/libra de C.
2(H2O) + 61100 Btu/ libra de de H.

Poder Calorifico: Calor desprendido al
quemar una unidad de masa.
Poder Calorífico Superior: Calor sin tener en
cuenta la humedad.
Poder Calorífico Inferior: Tiene en cuenta el
calor de vaporización del agua

COMBUSTIBLES,
CARACTERISTICAS.
TABLA 1.0

COMBUSTIBLE

%C%H

%S

HHV
LHV
Btu/lb Btu/lb

HIDROGENO

-

100

-

61002 52000

GAS NAT.

75

25

---

23850 21490

GLP

82

18

---

21240 19620

FUEL OIL

86

11.5

1.0

18640 17981

C.CASTILLA

80

5.5

2.6

18500 17585

CARBON

60

12.0

0.4

11000 10000

AZUFRE

-

-

100

39.83

39.83

LA EFICIENCIA DE LA
COMBUSTION.
nn

n

Hay que definir cuales el objetivo de la
Combustión que se desea hacer mas eficiente,
para poder proponer soluciones de
conservacion energética.
Generalmente la combustión se usa en los
procesos energéticos que se presentan en las
figuras 1 y 2.
Las dos mayores aplicaciones de la combustión
son la Generación de Calor y la Ejecución de
Movimiento, En la primera se obtieneneficiencias del orden del 95 al 100% y en la
segunda tipicamente tienen eficiencias menores
del 40%.

USOS DEL PROCESO DE
COMBUSTION.
FIGURA 1.

ENERGIA CALORICA DE LOS COMBUSTIBLES

GENERACION DE CALOR
SECADO
EVAPORACION
COCCION
CALEFACCION

GENERACION DE MOVIMIENTO

MOVIMIENTO DE
BOMBAS
COMPRESORES
TRANSPORTES Y VEHICULOS
GENERACION ELECTRICA

GENERACION DE VAPORILUMINACION
PROCESOS QUIMICOS
PROCESOS ELECTRICOS
Usuarios Finales.

DIAGRAMA DE DISTRIBUCION DE LA ENERGIA.
FIGURA 2.0

FLUJO DE
ENERGIA EN
GASES 10-30%

ENERGIA
GASTADA EN
EVAPORAR EL
AGUA

PREDIDAS
AL MEDIO
2-5%

PODER
CALORIFICO
SUPERIOR

PODER
CAL.

CALOR
DISPONIBLE

PERDIDAS
POR
PAREDES, EN
CENIZAS,
ETC.

CALOR NETO
APROVECHADO 60-95%

INF.

ENERGIAALMACENDA,
SOLO PARA
PROCESOS
DISCONTINUOS

•PARAMETROS GENERALES DE
AHORRO DE ENERGIA EN
COMBUSTION.
La conservación de energía en la combustión se
puede abordar por dos caminos a seguir, como
son : Los parámetros de operación y las
características de diseño del equipo.
Parámetros de Operación: Existe un equipo con
sus condiciones fijas. Si se quiere optimizar la
combustión de este, losfactores operacionales a
trabajar son:
n
Primera Línea: Exceso de aire, Tipo de
Combustible,Tipo y condiciones de atomización,
Tipo de chimenea.
n
Segunda Línea:Limpieza del
intercambiador(deshollinado), tratamiento del
agua,Recolección de condensados,Cambio de
Quemador.
n

•PARAMETROS GENERALES DE
AHORRO DE ENERGIA EN
COMBUSTION(Continuacion)
Tercera Línea: Cambio de combustible,Cambio
de refractarios(Aislantes).
n
Ultima Línea: Cambio del área de transferencia
de calor. (Prácticamente cambio del equipo.)
Parámetros de Diseño:
Condiciones del ventilador:Presión,Caudal.
Condiciones de atomización: Cambio de
boquillas,Cambio de bomba, Instalación de
precalentador.
Condiciones de tiro de chimenea: Aumento del
diámetro de chimenea, Aumento de la altura de...