Quemadores De Gas

Cerámica y Vidrio
A R T I C U L O

B O L E T I N D E L A S O C I E DA D E S PA Ñ O L A D E

Quemadores de gas cerámicos
E. GARCÍA, P. MIRANZO, M. I. OSENDI
Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC Campus de Cantoblanco. 28049 MADRID

El creciente uso del gas natural, como fuente de energía térmica en aplicaciones domésticas, está produciendo una continua evolución en la tecnología de estetipo de calderas. Estas son cada vez más compactas y capaces de trabajar en un mayor rango de potencias caloríficas, para satisfacer las demandas de energía requeridas, en cada momento, por los usuarios. Para ello, deben estar provistas con quemadores que puedan funcionar intermitentemente en modo radiante, lo que permite un aumento en la eficiencia del proceso de combustión y, además, una reducciónen la emisión de gases nocivos. Los materiales cerámicos son unos buenos candidatos para fabricar estas placas radiantes de los nuevos quemadores de gas. En general, estos materiales poseen las propiedades adecuadas para funcionar en las severas condiciones que se producen en la combustión, caracterizadas por las altas temperaturas y la presencia de especies químicas corrosivas. Estas condicionesde trabajo producen una degradación lenta pero progresiva de sus propiedades y, con el tiempo, dan lugar al fallo del quemador. En este trabajo se presenta una revisión sobre los tipos de quemadores de gas cerámicos existentes, requisitos que deben cumplir, su modo de operación y los modos en que se degradan. Palabras Clave: Quemadores radiantes, gas, combustión. Ceramic gas burners The extendeduse of natural gas for domestic applications is spurring the continuous improvement in the gas boiler technology. Thus, compact boilers that are able to work in a wider power range, in order to satisfy the exact energy requirements of the users, are a common goal. This requires the development of gas burners capable of working in radiant mode for increasing the combustion efficiency besidesreducing the emissions of hazardous gases. The ceramic materials are strong candidates for this application. They have the properties required for working in the severe conditions associated with the combustion of gases, i.e. high temperatures and the presence of corrosive chemical species. These work conditions produce a slow but continuous degradation of their properties and the ultimate burnerfailure. This paper discusses the different types of ceramic gas burners available, their working requirements, modes of operation and the possible degradation mechanisms. Keywords: radiant gas burners, combustion. 1. INTRODUCCIÓN La combustión de gas natural es muy común en usos domésticos, como son los sistemas centrales de calefacción y las cocinas. Una ventaja del gas natural frente a loscombustibles fósiles es su mayor limpieza, ya que no hay emisión de SOx, debido a que todos los compuestos de azufre se eliminan antes del transporte. Sin embargo, sí se producen emisiones de CO2, CO y NOx. El CO2 es inherente a la combustión y solamente puede reducirse disminuyendo la cantidad de combustible quemado. La emisión de CO es pequeña cuando se consigue una combustión eficiente, mientras que laemisión de NOx, propia de la combustión en aire, se puede reducir si la temperatura de los gases de combustión decrece. Esto último se consigue usando quemadores de superficie que trabajen en modo radiante, ya que la llama se enfría en contacto con el quemador, el cual pierde esta energía principalmente por radiación. Los quemadores fabricados con materiales altamente porosos son los más idóneospara este uso (1,2). Un quemador radiante es aquel que convierte una alta proporción de la energía que le suministra el combustible en energía radiante, que se puede usar para calentar otro material (Figura 1). La cantidad total de calor irradiado por un cuerpo caliente depende de la naturaleza de su superficie y de su
Bol. Soc. Esp. Cerám. Vidrio, 42 [5] 277-282 (2003)

Figura 1: Esquema de un...