El economizador transfiere la energía de los gases de combustión calientes que salen de la caldera al agua de alimentación u otro fluido adecuado. Dado que el agua de alimentación ingresa a la caldera más caliente, el combustible necesario para producir la misma cantidad de vapor puede disminuir. Sin embargo, no existe un porcentaje de ahorro único válido para todas las instalaciones.
Ganancias reales; Está determinada por la temperatura de entrada y salida segura de los gases de combustión, el caudal de agua, las horas de funcionamiento, la carga de la caldera, la composición del combustible y la eficiencia actual del sistema. Por este motivo, la decisión de economizar debe basarse en el balance energético y el control de la corrosión, no en el ratio del catálogo.
¿Cómo funciona el economizador?
Los gases de combustión a la salida de la caldera se enfrían a medida que pasan a través de las superficies de transferencia de calor del economizador. El agua de alimentación o de proceso dentro de las tuberías se calienta al recibir esta energía. La caldera consume menos energía para elevar el agua a temperatura de evaporación.
Las cargas de hollín y cenizas en instalaciones de combustible sólido pueden requerir diferentes enfoques de limpieza y superficie en comparación con las instalaciones de combustible de gas. El economizador de caldera de combustible sólido de Hisarmak requiere que estas condiciones se evalúen junto con el carácter del combustible y las cenizas.
Variables que determinan el ahorro
Temperatura de los gases de combustión
A medida que aumenta la temperatura de entrada, aumenta el potencial de recuperación teórico. Sin embargo, un valor alto también puede indicar superficies sucias, demasiado aire o ajustes incorrectos de la caldera. En primer lugar, se debe verificar que la caldera existente esté funcionando correctamente.
Temperatura y caudal del agua de alimentación
El agua fría puede absorber más calor; Sin embargo, en los sistemas de calderas, es posible que el agua de alimentación ya esté caliente debido al retorno de condensado y al desaireador. El caudal del lado de agua del economizador debe ser compatible con la carga de la caldera.
Horas de trabajo anuales
El reloj alto y la carga estable magnifican la energía recuperada. En una instalación estacional o de baja carga, es posible que el mismo dispositivo tarde más en devolverse.
Precio del combustible y eficiencia de la caldera
La misma recuperación de calor crea un mayor valor monetario en combustibles caros. Para el cálculo del ahorro se debe tener en cuenta el poder calorífico inferior del combustible y el rendimiento actual de la caldera.
Demasiado aire
Una cantidad de aire superior a la necesaria aumenta el caudal y la pérdida de gases de combustión. El economizador puede recuperar parte de esta pérdida; pero también se debe corregir la causa raíz, la configuración del quemador.
Cálculo de recuperación de calor
Se puede realizar un cálculo preliminar basándose en el calor perdido por los gases de combustión o ganado por el agua:
Calor recuperado = Caudal de agua × Calor específico del agua × Aumento de temperatura
Este valor se multiplica por el tiempo de funcionamiento para encontrar la energía anual. La eficiencia de la caldera y el menor poder calorífico del combustible se tienen en cuenta al convertir en ahorro de combustible.
Ahorro monetario anual = Cantidad anual de combustible reducida × Costo unitario de combustible
El ahorro neto se calcula después de deducir los gastos de electricidad de la bomba/ventilador, limpieza, mantenimiento y posibles pérdidas de presión.
¿Cómo se calcula el período de recuperación?
Período de recuperación simple = Coste total de la inversión / Ahorro neto anual
La inversión total incluye no sólo al organismo economizador. También se deben agregar los costos de derivación y compuerta, tuberías, bomba, modificación de la chimenea, aislamiento, automatización, transporte, instalación y puesta en servicio.
En la evaluación a largo plazo, es más preciso calcular el flujo de caja para los cambios en el precio del combustible, el mantenimiento, el tiempo de inactividad y los costos financieros.
¿Por qué no se pueden enfriar los gases de combustión indefinidamente?
El azufre en el combustible y el vapor de agua del producto de la combustión pueden condensarse bajo ciertas temperaturas y formar un líquido ácido. Esto puede provocar una rápida corrosión del economizador y la chimenea. La temperatura de salida segura debe determinarse según la composición del combustible, el exceso de aire, el material de la chimenea y si está diseñado para funcionamiento con condensación.
El uso de materiales inoxidables por sí solo no soluciona todos los riesgos de condensación. Se deben examinar conjuntamente el drenaje de condensado, la neutralización, la temperatura de la superficie y la idoneidad de la chimenea.
Cosas a considerar en el lado del agua
Si el agua comienza a hervir en el economizador, puede ocurrir inestabilidad del flujo y bloqueo de vapor. El flujo, la presión y la temperatura de salida deben mantenerse seguros en todo el rango de carga. La altura de la bomba de agua de alimentación de la caldera debe cubrir la pérdida de carga del economizador.
El contacto del agua fría oxigenada con superficies calientes y la química inadecuada del agua pueden aumentar la corrosión. La preparación de agua, el desaireador y el sistema de acondicionamiento químico deben evaluarse en su conjunto.
Contaminación en sistemas de combustible sólido
Las cenizas y el hollín cierran el espacio entre las superficies con aletas, reduciendo la transferencia de calor y aumentando la pérdida de presión del lado del gas. El espaciamiento de las tuberías debe seleccionarse de manera adecuada al contenido de cenizas del combustible, materia volátil, tendencia a la formación de escoria y carga de partículas. El acceso y el método de limpieza deben definirse en el proyecto.
¿Cómo monitorear el desempeño del economizador?
- Temperatura de entrada y salida de gases de combustión,
- Temperatura de entrada y salida del agua,
- Caudal de agua,
- Pérdida de presión del lado del gas y del agua,
- Carga de la caldera y consumo de combustible,
- Valor de oxígeno de los gases de combustión,
- Contaminación de la superficie e intervalo de limpieza
Debe registrarse periódicamente. La degradación del rendimiento se puede detectar tempranamente haciendo referencia a los valores de puesta en servicio iniciales.
Preguntas frecuentes
¿En qué porcentaje aumenta el economizador la eficiencia de la caldera?
No existe una tarifa fija. Debe calcularse midiendo la temperatura de los gases de combustión, la carga, el agua de alimentación, el combustible y las horas de funcionamiento.
¿Se puede instalar un economizador más adelante en la caldera existente?
Puede evaluarse en la mayoría de los centros; Se debe verificar la capacidad del ventilador de la chimenea, la pérdida de presión, el área, las tuberías, la automatización y las condiciones de corrosión.
¿El economizador pudre la chimenea?
La temperatura y la selección de materiales incorrectas pueden causar condensación ácida. El riesgo se puede gestionar cuando se calcula el punto de rocío y el sistema de combustión adecuados para el combustible.
¿Se puede calentar agua sanitaria en lugar de agua de alimentación?
Se pueden evaluar diferentes fluidos con un diseño de intercambiador adecuado; Las condiciones de continuidad del consumo, higiene, presión y corrosión se determinan según proyecto.
Recursos técnicos
- T.R. Ministerio de Energía y Recursos Naturales, Tecnologías Energéticamente Eficientes en la Industria.
- T.R. Ministerio de Energía y Recursos Naturales, Recursos formativos sobre Eficiencia Energética en Calderas.