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Dec 09, 2023

Unidades de recuperación de calor residual en la industria del carbón

Guardar en la lista de lectura Publicado por Angharad Lock, editor asistente digital World Coal, jueves 20 de abril de 2017 14:46

Aunque han existido durante mucho tiempo, todavía hay malentendidos sobre cómo la industria del carbón puede utilizar las unidades de recuperación de calor residual, dice Matthew Crewe, de los especialistas en soluciones de recuperación de calor residual de Green's. Incluso donde los suministros de carbón son abundantes, todavía existe la necesidad de usarlo de manera eficiente y buscar formas de reutilizar la energía producida como resultado de su quema.

Una unidad de recuperación de calor residual/intercambiador de calor recupera el calor de las corrientes calientes, gases que todavía tienen un contenido de energía relativamente alto. De lo contrario, no se utilizaría en la atmósfera. Los ejemplos más comunes de estas unidades son las que toman los gases de salida de las calderas en las centrales eléctricas de carbón más grandes del mundo.

El diagrama muestra la recuperación del calor residual mediante una aplicación economizadora, tecnología que fue desarrollada por primera vez por el fundador de Green a mediados del siglo XIX y que se ha desarrollado considerablemente a lo largo de los años.

El calor residual que se encuentra en los gases de escape se extrae mediante el siguiente equipo:

Obviamente, la recuperación del calor residual conlleva un costo de capital para el diseño y la fabricación del sistema y las diversas soluciones en el mercado deben evaluarse en términos de su historial para satisfacer las necesidades específicas de la industria del carbón. Sin embargo, siempre vale la pena tomar medidas para determinar si una fuente de calor valiosa se puede usar en lugar de desperdiciarla.

La mayoría de las centrales eléctricas queman muchos millones de toneladas de carbón al año, que pueden tener diversas formas y calidades, desde carbón muy sucio en algunas regiones hasta carbón muy puro en otras. Esto dicta el calor producido y la planta y el equipo necesarios para optimizar el uso del calor.

Una vez en la central eléctrica, el carbón se almacena, luego se pulveriza antes de ser quemado en la central eléctrica. El calor extraído de este proceso luego calienta las calderas. A medida que la caldera se calienta, los gases deben salir, por supuesto. Estos gases suelen estar aún a temperaturas significativamente altas, por lo que capturar el calor de la caldera mediante economizadores y reutilizarlo para calentar agua en los tubos significa que se puede utilizar para precalentar el agua de alimentación y aumentar la eficiencia en general.

A lo largo de esta etapa, el carbón (dependiendo de su calidad/consistencia) genera cenizas cuando se quema. El tipo y la consistencia dependerán de la calidad del carbón. En combinación con el calor intenso, esta ceniza suele ser muy abrasiva, lo que significa que las calderas, los quemadores y los equipos auxiliares de la central eléctrica deben ser particularmente robustos para que funcionen de manera efectiva y proporcionen una vida útil aceptable del sistema.

Para obtener el máximo beneficio del calor residual de la caldera, existen criterios esenciales que deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar los economizadores más eficaces. Estos incluyen garantizar que se utilicen los materiales correctos y duraderos y que el diseño y la ubicación del economizador en sí sean apropiados para lograr la transferencia de calor requerida.

Una solución de diseño para optimizar la transferencia de calor es usar tubos de superficie extendida. Esto se hace agregando aletas a la tubería como se muestra a continuación de manera similar a un radiador. Esto asegura que la transferencia de calor hacia el tubo se maximice mediante el uso de la aleta para conducir el calor hacia el tubo.

El uso de la tecnología de tubos con aletas H, en lugar de tubos simples, es especialmente adecuado para las centrales eléctricas que desean maximizar la recuperación del calor residual, ya que la eficiencia puede aumentar significativamente dentro del espacio disponible. Esto generalmente da como resultado la reducción de la cantidad de tubos, el tamaño del economizador y, a su vez, el calor de los gases de escape necesarios y el combustible de entrada utilizado.

Aplicaciones de aletas H: en función de su diseño, se adaptan bien a las aplicaciones de incrustaciones ligeras y pesadas, alto contenido de cenizas y la mayoría de las estaciones modernas utilizan esta aplicación. De hecho, nuestros tubos con aletas H de acero patentados se utilizan en más del 70 % de las centrales eléctricas de carbón del Reino Unido y en muchas más en todo el mundo.

Estudios de casos recientes de centrales eléctricas de carbón

Los proyectos incluyen:

Green's ha estado diseñando y fabricando sistemas de recuperación de calor residual y economizadores desde 1845. Nuestra herencia está dentro del mercado del carbón y nuestra experiencia todavía tiene mucha demanda donde este recurso es abundante junto con el creciente interés del sector de la biomasa.

Obtener la mayor eficiencia de las reservas de carbón que se utilizan claramente sigue siendo un factor muy importante en la industria, el uso de la recuperación de calor residual ayuda aún más a esto mediante el uso de equipos economizadores.

Presentado por los especialistas en soluciones de recuperación de calor residual, Green's.

Lea el artículo en línea en: https://www.worldcoal.com/coal/20042017/waste-heat-recovery-units-in-the-coal-industry/

Dos grandes proyectos de captura de carbono celebraron recientemente una ceremonia inaugural en el Centro de Pruebas Integradas (ITC) de Wyoming.

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