Seleccion de quemadores

Índice.
Página

1. Introducción 1.1 Justificación 1.2 Objetivos: generales y específicos 1.2.1 Objetivo general 1.2.2 Objetivos específicos 1.3 Caracterización del área en que participó 1.4 Problemas a resolver 1.5 Alcances y limitaciones 1.5.1 Alcances 1.5.2 Limitaciones

4 6 7 7 8 9 11 11 11 12

2. Fundamento teórico 2.1 Introducción 2.2 Componentes 2.3 El tiro del calentador 2.4Conceptos físicos y químicos aplicados a calentadores 2.5 Estequiometria de combustión 2.6 Oxígeno teórico y aire para combustión 2.7 Formas para cálculo de exceso de aire 2.8 Suministro de aire de combustión 2.9 El toque fino de la operación de los quemadores 2.10 Beneficios del exceso de aire 2.11 Optimización del tiro del calentador

13 13 14 19 20 22 24 27 28 29 30 30

3. Procedimiento ydescripción de las actividades realizadas

34
1

3.1 Curso introductorio 3.2 Análisis de manuales 3.3 Revisión de condiciones de operación 3.4 Revisión del estado del equipo 3.5 Seguimiento de datos de laboratorio 3.6 Elaboración del manual de operación de calentadores de la planta reformadora de naftas

34 36 36 37 37 38

4. Resultados 4.1Condiciones de operación y flujo de materiales 4.2Estado de las instalaciones en calentador H-02 4.3 Análisis de laboratorio 4.4. Especificaciones mínimas para operación y mantenimiento

39 39 41 43 47 48 50

4.4.1 Encendido de un calentador a fuego directo a gas de bajo NOx 4.4.2 Mantenimiento del calentador

5. Conclusiones y recomendaciones

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Anexos Anexo A: Especificaciones para el diseño de un calentador Anexo B: Problemas ysoluciones comunes de los calentadores

58 58 65

Referencias bibliográficas

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2

Índice de tablas y figuras Página
Figura 1.1 Ubicación geográfica de Pemex refinación Figura 1.2 Ubicación geográfica de los sectores dentro de la refinería madero Tabla 2.1 Orientación de los tubos según la geometría de un calentador Tabla 2.2 Valores para aire en cálculos de combustión Figura 2.1 Flujos deaire y combustible en un quemador de premezclado Figura 2.2 Distribución de presión operando con registros de aire secundario excesivamente abiertos Figura 2.3 Distribución de presión operando con registros de aire secundario excesivamente cerrados Tabla 3.1 Descripción de actividades realizadas Tabla 4.1 Condiciones de operación establecidas para la planta reformadora de naftas Figura 4.1 Diagramade flujo de materiales en la unidad reformadora de naftas Tabla 4.2 Revisión visual de instalaciones en H-02 Figura 4.2 Equipo ORSAT para análisis de gases emitidos Tabla 4.3 Límites de emisión por zonas Tabla 4.4 Factores de emisión para combustibles empleados Tabla 4.5 Límites de emisión para protección ambiental Tabla 4.6 Resultados de prueba ORSAT mes de marzo en H-02 Tabla 4.7 Resultados deprueba ORSAT mes de abril en H-02 Tabla 4.8 Resultados de prueba ORSAT mes de mayo en H-02 Tabla 4.9 Resultados de prueba ORSAT mes de junio en H-02 Grafica 4.1 Resultados de emisión a lo largo del periodo residencial Figura A1.1 Fuerzas, momentos y desplazamientos permisibles Tabla A2.1 Lista de problemas comunes y soluciones para una correcta operación Figura A2.1 Diagrama de bloques “operaciónsegura y confiable” Figura A2.2 Distribución de energía en un calentador 63 69 70 39 40 41 43 44 44 45 45 46 46 46 47 60 33 34 32 8 9 14 23 29

3

1. Introducción.
Dentro de la industria de refinación y petroquímica, frecuentemente se requiere suministrar calor a algunas corrientes de proceso con diversos fines pudiéndose efectuar en equipos denominados “Calentadores a Fuego Directo” (CAFD)u Hornos de Proceso.

Son llamados CAFD por la razón de que parte del serpentín de calentamiento se encuentra en la zona donde se genera la flama por efecto de la combustión de aceite o gas combustible en los quemadores y la energía desprendida se transfiere desde la flama y los gases calientes a la corriente del fluido del proceso.

Dentro de un CAFD podemos observar los diferentes...