combustibles y combustion



COMBUSTIBLES Y COMBUSTIÓN


1. Responda a las siguientes preguntas:
a) Cómo define la combustión y cuándo se dice que es incompleta?


Respuesta:
Se entiende como combustión la reacción de oxidación rápida que tiene lugar entre un COMBUSTIBLE, que puede ser un sólido (Carbón, Madera, etc.), un líquido (Gasóleo, Fuel- Oil, etc.) o un gas (Natural, Propano, etc.) y un COMBURENTE,que normalmente es el OXIGENO del aire; en la que se libera energía luminosa y una gran cantidad de calor que se puede utilizar para múltiples procesos industriales y domésticos.


Una combustión se considera una combustión incompleta cuando parte del combustible no reacciona completamente porque el oxígeno no es suficiente.
Cuando una sustancia orgánica reacciona con el oxígeno de maneraincompleta formando
además de dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) otros subproductos de la combustión los cuales incluyen también hidrocarburos no quemados, como Carbono (C), Hidrógeno (H) y monóxido de carbono (CO).
















b) Qué es el exceso de aire y cómo se determina? Respuesta:
Es la cantidad de aire en exceso con respecto al teórico o requerido para una combustióncompleta.
Este exceso se determina en función del porcentaje del oxígeno que se mide en los gases de
escape. En este caso el exceso de oxigeno permite transformar una parte del SO2 en SO3; C y
CO en CO2
Índice o Coeficiente de exceso de aire:
n =
n =























c) Cómo se define la relación aire- combustible estequiométrica?


Solución:
RelaciónAire-Combustible: Es la relación de la masa existente entre el aire utilizado en el proceso de la combustión respecto al combustible.




La relación aire combustible se puede encontrar también a partir de los moles (n) y peso molecular (M) del aire y combustible:




d) Por qué es importante el estudio de la combustión en el curso de máquinas térmicas?


Solución:
El estudio de lacombustión así como de los combustibles son de suma importancia en el curso de máquinas térmicas debido a que son conceptos importantes en la generación de energía que es aplicada a las centrales térmicas que es un tema importante del curso, aplicado directamente también al proceso interno que se da en una caldera en la generación de la energía siendo el combustible y su combustión labase de generación de la energía de cualquier planta térmica, entender y aplicar estos conceptos forman parte del buen entendimiento posterior del curso.
2. Si una turbina a gas de 125 MW utiliza petróleo Diesel N° 2 como combustible y sabiendo que ésta tiene un poder calorífico igual a 10150 Kcal/Kg y su composición elemental es el que se indica: C (85%); H (12%); O (0.7%); S (1.6%) y N (0.7%). Sabiendo además que por condiciones del proceso se requiere 250% de exceso de aire:
Determinar el flujo de gases secos (Kg/h) que salen por la chimenea de la turbina a gas, cuando ésta opera a plena carga.


Solución:
Composición elemental (% en peso) para el petróleo Diesel N°2:

C
H
O
N
S
85
12
0.7
0.7
1.6
3. Dado la siguiente composición elemental (% en peso) para elpetróleo Diesel N°2:


C
H
O
N
S
86,5
13,0
0,1
0,10
0,30

a) Calcular la relación aire-combustible estequiométrico (Mas en Kg/Kg combustible).

Solución:








b) Si en una turbina a gas de 100 MW de capacidad se usa este combustible a razón de 8,94 Kg/s a plena carga. Sabiendo que el exceso de aire es de 250%, calcule usted el flujo de gases secos (Kg/s) que salen por lachimenea.

Solución:


4. Marque el inquemado sólido que se tiene en una combustión incompleta:


a. CO2
b. H2O
c. CxHy

d. C
e. CO

Respuesta:
La afirmación correcta es la “d.”
La Combustión Incompleta es una combustión con producción de inquemados sólidos como el material particulado y el hollín y gaseosos como el C y los hidrocarburos. Una de las...