Mejoras de la combustión de carbón en centrales térmicas :técnicas combinadas experimentación/simulació n

Javier Ballester, César Dopazo, Norberto FueyoLITEC, María de Luna 3, 50015 Zaragoza

1 . Introducció n

1 .1 El problema

La caldera de una central térmica es el equipo clave en la cadena de producción

de energía eléctrica, ejerciendo una determinante influencia en los aspectos

más importantes del funcionamiento de la central : rendimiento, disponibilidad

y medio ambiente . Sin embargo, sus grandes dimensiones, y las condiciones

hostiles predominantes durante su funcionamiento normal, hacen inviable e l

diagnóstico experimental de la combustión y el estudio de mejoras d e

rendimiento o medio-ambientales . La caldera es, en muchos aspectos, una caj a

negra de la que se conoce la respuesta global a unos cuantos cambios en lo s

parámetros de. operación .

La simulación por ordenador del flujo y la combustión es una valiosa

herramienta de exploración del funcionamiento de la caldera . Sin embargo, l a

validación de los modelos que configuran el simulador plantea serio s

problemas, debido a la incontrolabilidad de la caldera, a la indisponibilidad para

ensayos a gran escala (y al coste de los mismos) y a las dificultades d e

instrumentación .

En esta tesitura, los ensayos en un combustor de laboratorio a escal a

reducida, controlable y bien instrumentado pueden proporcionar valiosos dato s

para la verificación de modelos de simulación, que después pueden escalars e

con confianza a calderas reales. Este artículo presenta los resultados de uno d e

estos ejercicios de experimentación-validación-escalación .

1 .2 La herramienta de simulació n

Afortunadamente, los procesos de transferencia que tienen lugar en la calder a

(transferencia de calor, de masa, de cantidad de movimiento) responden ,

localmente (esto es, en cada punto), a leyes universales, en general bie n

establecidas e independientes de la geometría o de las condiciones de operació n

de la caldera . La universalidad de las leyes locales hace posible la construcció n

1

de simuladores matemáticos que, mediante la representación discretizada de l

equipo (geometría) de interés y la solución de las ecuaciones que representa n

dichas leyes, permiten predecir los valores de las variables de interé s

(velocidades, temperaturas, concentración de especies contaminantes) e n

todos los puntos del espacio simulado .

El esquema expresado en el párrafo anterior ha sido representado en la figur a

1, que muestra los cuatro ingredientes del proceso de simulación : unos

modelos matemáticos de los procesos físicos relevantes, que so n

independientes de la geometría ; la geómetría (y las condiciones de operación) a

simular; el simulador, o código de ordenador que amalgama los dos anteriores

y resuelve las ecuaciones fundamentales en la geometría discretizada ; y los

resultados, obtenidos en la forma de valores predichos para las variables d e

interés en los puntos de interés .

1 .3 Contenido de este artícul o

El presente artículo es un resumen parcial de las actividade s

experimentales/computacionales llevadas a cabo por el LITEC en el contexto d e

un proyecto promovido por ENDESA/CSE/ENAGAS para estudiar la formació n

y reducción de óxidos de nitrógeno (NOx) en calderas de carbón . Sucesivas

secciones en este artículo presentan los siguientes aspectos del proyecto :

• La descripción del combustor experimental del LITEC y del código d e

simulación .

• Los trabajos experimentales de caracterización de una llama de lignit o

pulverizado llevados a cabo en el combustor del LITEC, y su simulación po r

ordenador a efectos de validación del modelo matemático .

• La aplicación del modelo validado a calderas de producción de energía

eléctrica, tanto de fuego frontal como tangencial .

• La experimentación y simulación de un proceso de 'reburning" con gas

natural para reducir la concentración de óxidos de nitrógeno en los gase s

de combustión .

• Anotaciones referentes a la utilidad del tande m

experimentación/computación en el análisis de la combustión de calderas,

a la validez de los resultados y a la extensión a otros combustible fósiles y

a otros equipos involucrados en la generación de energía eléctrica .

2

2 . Instalaciones experimentale s

Las pruebas de combustión se han llevado a cabo en la planta piloto existent e

en el LITEC, que se representa en la Figura 2 . Se trata de un combusto r

experimental con capacidad hasta 500 kW térmicos, en el que puede ensayars e

cualquier tipo de combustible gaseoso, líquido o sólido pulverizado . La cámara

de combustión es vertical y cilíndrica, con una longitud total de 3 .52 m y un

diámetro interior de 0.83 m en la zona ocupada por la llama . El quemador y los

equipos auxiliares de control están situados en la parte superior, y l a

extracción de humos se realiza en la base .

Las paredes interiores están cubiertas de cemento refractario, y todo e l

sistema se encuentra refrigerado exteriormente mediante 15 camisas de agu a

independientes. La resistencia térmica del conjunto ha sido calculada co n

objeto de reproducir las condiciones en la llama de un quemador de la calder a

de una central térmica .

El laboratorio está dotado de las instalaciones auxiliares necesarias para est e

tipo de ensayos: inyección de combustible y aire de combustión, extracción y

limpieza de humos, agua de refrigeración, aire comprimido, . . . La alimentación

de carbón pulverizado al quemador se realiza mediante transporte neumátic o

desde el sistema de almacenamiento y dosificación del combustible . En la base

del combustor se realiza la extracción continua de cenizas, que permit e

trabajar con combustibles con alto contenido de residuos .

El gasto másico de carbón en estas pruebas ha sido de 40 kg/h . El combustible

ha sido molido a una granulometría semejante a la utilizada en calderas d e

centrales térmicas.

El combustor dispone de 44 ventanas que permiten el acceso óptico y e l

posicionamiento de las sondas de medida en cualquier punto del interior de l

hogar. Existe una completa instrumentación mediante la cual puede analizars e

un amplio espectro de variables, tanto en los humos de salida como en e l

interior de la llama:

• Muestreo y análisis en continuo de gases : 02, CO2, CO, NO/NOx, HC's, SO2,

H2O, N20, HCN y NH 3

• Muestreo de partículas, y posterior análisis químico y morfológico

• Campo de velocidades

3

• Temperatura de gases en llam a

• Transferencia de calor por radiación y tota l

3 . El modelo de simulació n

El modelo matemático empleado en las simulaciones considera la coexistenci a

en el espacio físico de interés de dos fases : una gaseosa (constituida por una

mezcla de aire, agua, volátiles y productos de combustión) y otra sólid a

(formada por partículas de carbón dispersas en la fase gaseosa) . Ambas fases

tienen, en general, diferentes propiedades en cada punto (diferente velocidad ,

temperatura, etc) . El código de simulación incluye modelos para cada uno de

los procesos que tienen lugar en el carbón y en el gas, y para los procesos de

intercambio entre las fases . Un resumen de dichos modelos se incluye a

continuación ; información más detallada (incluyendo la formalizació n

matemática de los modelos) puede solicitarse a los autores .

3 .1 Modelización del carbón

El modelo considera los cuatro componentes de la partícula de carbón : agua ,

que se evapora durante la fase de calentamiento de partículas ; carbón, que po r

pirólisis da lugar a volátiles (que pasan a la fase gaseosa) y a carbono fijo, qu e

permanece en la partícula y se quema en fase gaseosa, y cenizas, o materia

mineral incombustible .

Se incluyen submodelos para todos los fenómenos relevantes, incluyendo :

arrastre de partículas por el gas y dispersión turbulenta de las mismas ,

transferencia de calor gas-partículas, secado de la partícula, volatilización y

combustión heterogénea .

3 .2 Modelización del ga s

La fase gaseosa es modela como una mezcla de oxígeno, nitrógeno, metano ,

dióxido de carbono y vapor de agua . Para la simulación de la formación d e

óxidos de nitrógeno se considera la presencia en muy bajas concentraciones d e

cianhídrico y de óxido de nitrógeno .

Fenómenos relevantes considerados por el modelo incluyen : turbulencia ,

combustión homogénea, radiación, formación de óxido de nitrógeno y reducció n

de óxidos de nitrógeno .

4

3 .3 El software utilizado

Los submodelos indicados en epígrafes anteriores han sido implementados en e l

código de Mecánica de Fluidos Computacional PHOENICS .

4 . Experimentación y simulación del combustor del LITEC 1

4 .1 Resultados experimentale s

Los estudios realizados sobre combustión de carbón permiten conocer, e n

función de los parámetros del ensayo, las emisiones contaminantes, e l

rendimento de la combustión y la estructura de la llama . En este apartado se

resumen algunos de los resultados obtenidos en una prueba de combustión d e

lignito .

El análisis de los humos de salida proporcionó los siguientes resultados:

• [02] = 1 .8 % (en vol, base seca )

• [CO2]=16.9% (

• [CO] = 205 ppm ( " , corregido al 6 % 02 )

• [HC] < 15 ppm (" , " )

• [NOx] = 294 ppm ( "," )

• [N20]=9.2ppm( " , " )

• [SO2] = 4630 ppm ( " , "

• Rendimiento de la combustión = 97 .15 %

El estudio de la llama ha incluido la determinación de la distribución espacial d eespecies químicas (02, CO 2 , CO, NO/NOx, HC's, N2 0, HCN y NH3 ) ,

temperatura y radiación dentro del hogar . En las Figuras 2, 3 y 4 se muestra nlos mapas de temperatura y concentración de 02 y NOx, construidos a parti r

de las medidas realizadas en toda la extensión de la llama .

La inyección de carbón+aire primario se realiza por una caña central ,

alrededor de la cual se introduce el aire secundario . El mapa de oxígeno (Figura

3) reproduce esta configuración . Las zonas ocupadas por los dos chorros d e

aire se caracterizan inicialmente por una elevada concentración de oxígeno ,

5

1

que se consume gradualmente conforme avanza la combustión . La llama se

inicia sobre la periferia del chorro de carbón, por lo que se produce un mínim o

relativo de oxígeno. A una distancia de unos 60 cm del quemador pued e

observarse un núcleo con defecto de oxígeno, mientras que en la periferia de l a

llama los niveles siguen siendo más elevados .

Las temperaturas (Figura 4) son máximas en la zona inicial de la llama, dond e

se alcanzan valores próximos a 1500 °C . En esta región tiene lugar l a

combustión más intensa, como consecuencia de la rápida liberación de la

materia volátil del carbón . Aguas abajo tiene lugar la combustión más lenta del

residuo sólido del carbón, y las temperaturas se reducen paulatinamente po r

transferencia de calor hacia las paredes .

La formación de NOx es muy diferente en las distintas regiones de la llama ,

como puede apreciarse en la Figura 5 . En la zona cercana al quemador se

observan puntos con muy baja concentración de NOx, correspondientes a lo s

chorros primario y secundario donde la proporción de aire es todavía mu y

elevada. Entre ambos se aprecian altos niveles de NOx, que son generados en e l

primer tramo de la llama. Las máximas concentraciones se mantienen a l o

largo de la periferia de la llama, donde existe oxígeno disponible para la

oxidación del nitrógeno contenido en el combustible . En cambio, en las zonas

interiores hay defecto de oxígeno (ver Figura 3) y los gases son ricos e n

combustible . Estas condiciones hacen que la formación de NOx sea muy baja, e

incluso tenga lugar la reducción de una parte de las concentraciones formada s

en otros puntos de la llama .

Estos resultados reflejan el profundo conocimiento que proporciona este tipo

de estudios sobre los complejos fenómenos que tienen lugar en una llama de

carbón . A partir de la información generada pueden analizarse un gran número

de aspectos (características térmicas, formación y emisión de contaminantes

e inquemados, . . .) de cara a la optimización de sistemas existentes o al diseñ o

de nuevos equipos de combustión .

4 .2 Simulación

La figura 6 muestra el campo de velocidades predicho por la simulación en e l

combustor. En ella se aprecia la existencia de una zona de recirculación (esto

es, con velocidad ascendente) que proporciona estabilidad a la llama, y que e s

típica de quemadores con rotación . La medida de velocidades en flujos con

combustión de carbón es muy difícil, pero la observación visual indica que l a

6

zona de recirculación real es probablemente más pequeña que la simulada . La

figura 7 representa el mapa de temperaturas (en Kelvin), y es comparable co n

la figura 3 (salvo escalas) . Algunos valores típicos se muestran en la tabl a

siguiente . La concordancia, tanto cuantitativa como cualitativa es excelente .

Medida Simulad a

T máxima (K) 1748 170 5

T a

la salida (K) 1373 132 0

Las temperaturas a la salida son muy similares, lo cual constituye un bue n

indicio de que el modelo de radiación está evacuando el calor apropiado .

La figura 8 (fracción másica de aire computada) es la equivalente a la 4, y

muestra un patrón ligeramente distinto . En particular, la penetración de l

chorro central (primario) que se aprecia claramente en los resultado s

experimentales, es casi inexistente en las predicciones . Los chorros laterales

están, sin embargo, bien predichos .

La figura 9 muestra la fracción másica de NO, y es comparable con la figura 5 .

La localización' del máximo de NO esta cualitativamente bien predicha ; y e l

valor máximo (una vez convertidas las escalas) compara satisfactoriamente .

NO, ppmv, base seca Medido Simulad o

Valor

máximo 500 588

Valor medio a la salida 376 417

5 . Simulación de calderas de producció n

5 .1 Caldera con fuegos frontales

El modelo utilizado para la simulación del combustor experimental del LITEC h a

sido aplicado a una geometría típica de hogar con fuegos frontales . Se trata d e

una caldera de 350 MW eléctricos, de fuego frontal y alimentada por 2 4

quemadores . Por razones de simetría se simula (y se presenta a continuación )

sólo la mitad de la caldera.

La figura 10 presenta el campo de velocidades del gas en un plano transversa l

que pasan por una de las columnas de quemadores . En ella se aprecia la

penetración de los chorros de gas introducidos por los quemadores, y e l

7

desarrollo, en la pared posterior, de un penacho de gases ascendentes hacia l a

nariz .

La figura 11 representa temperaturas en un plano de quemadores, y evidenci a

claramente la 'bola de fuego' formada en la parte central de la caldera . Las

temperaturas máximas alcanzadas (en zonas muy puntuales) son del orden d e

1620 C ; y las temperaturas en el plano de la nariz están en el rango 943 C a

1236 C .

Finalmente, la figura 12 muestra el patrón de concentraciones de óxidos de

nitrógeno en la caldera . La concentración a la altura de la nariz es del orden d e

930 mg/m3N. Los datos de explotación de la central indican que las emisione s

de NO a plena carga oscilan entre 800 y 1000 mg/m3N .

5 .2 Caldera tangencia (

Con el objetivo primordial de demostrar la capacidad de la simulación par a

predecir, utilizando la misma herramienta, geometrías muy distintas, se h a

simulado una caldera de fuego tangencial .

La figura 13 representa el patrón de flujo en un plano (horizontal) d e

quemadores, y muestra claramente el 'ciclón' central típico de esta clase d e

calderas. La figura 14 evidencia otro de los rasgos característicos de este tipo

de calderas : el desarrollo de una 'chimenea' central de gases, qu e

frecuentemente causa la salida de inquemados del hogar debido al bajo tiemp o

de residencia de las partículas que quedan atrapadas en ella .

Las temperaturas en un plano de quemadores (figura 15) concuerdan co n

patrones observados en termografías de calderas tangenciales : las zonas de

altas temperaturas se encuentran alrededor del ciclón central, con 'bolas d e

fuego' asociadas a cada quemador . La figura 16 completa el análisis de l a

distribución de temperaturas con una visión de las mismas en un plano

transversal .

6 . Reburning

Una de las principales fuentes de contaminación en cualquier sistema d e

combustión, y en particular, en los que utilizan carbón, es la emisión de óxidos

de nitrógeno (NOx) . Para combatir este efecto se han desarrollado en los

últimos años diversas tecnologías de combustión . El reburning es una de las

8

alternativas más prometedoras, cuyo principio de funcionamiento s e

esquematiza en la Figura 17 . Básicamente, consiste en una segunda etapa d e

inyección de combustible por encima del área de quemadores, con objeto d e

crear condiciones altamente reductoras que causan la destrucción de una part e

de los NOx generados en la combustión primaria . Posteriormente tiene lugar l a

aportación del volumen de aire necesario para completar la combustión .

Mediante este sistema pueden alcanzarse reducciones en la emisión de NOx qu e

se sitúan entre el 40 y el 60 % de la concentración inicial .

Haciendo uso de los medios experimentales y computacionales descrito s

anteriormente se ha llevado a cabo un análisis de las posibilidades de est a

técnica en llamas de carbón, utilizando gas natural como combustibl e

secundario . El estudio ha incluido tanto la investigación del propio método d e

reburning, como la cuantificación del efecto de los diversos parámetros d e

inyección sobre los resultados . A continuación se resumen algunos de lo s

resultados obtenidos .

Una de las variables fundamentales es el tiempo de residencia de los gases en

la zona de reburning. La obtención de una alta eficiencia de la técnica exige un a

cierta distancia entre los puntos de inyección del combustible y del aire final .

Esto es debido al tiempo impuesto por la cinética química de la conversión d e

NOx, y al proceso de mezcla entre el combustible y los gases primarios .

En la Figura 18 se muestran algunos de los resultados obtenidos en ensayo s

sobre el combustor experimental . En esta gráfica se representa la reducció n

resultante en la emisión de NOx en función del tiempo de residencia, para

distintos caudales de gas natural . Los datos indican que aparece un tiempo

característico, que en este caso se sitúa alrededor de 400 ms, que debe

alcanzarse para conseguir un cierto nivel de reducción, y a partir del cual l a

eficiencia aumenta muy lentamente . Estas medidas pueden resultar de la

máxima utilidad a la hora de diseñar la situación de los distintos inyectores e n

caso de implantación de esta técnica en un sistema real .

La modelización del reburning es una ardua tarea, en la que, a la complejidad

del sistema químico, se suma la incertidumbre introducida por el acoplamient o

entre turbulencia y cinética química . No obstante, un modelo de cinética de

reburning, compuesto por 38 especies y 62 reacciones entre ellas, ha sido

incorporado al simulador, y aplicado al combustor experimental del LITEC (e n

el que se han comparado resultados experimentales y simulados) y a una

caldera con fuegos frontales, en una hipotética configuración de reburning .

9

Los resultados (para los que no hay espacio en este artículo) so n

cualitativamente correctos, y muestran el potencial de la simulación com o

técnica de ayuda al diseño .

7 . Conclusione s

El ejercicio desarrollado en el curso del presente proyecto (y resumido en est e

artículo) ha demostrado la viabilidad de la combinación de técnica s

experimentales y computacionales para analizar la combustión de carbón e n

calderas de centrales térmicas . La experimentación en un combustor de

laboratorio permite caracterizar la llama en la proximidad del quemador, y

proporciona datos exhaustivos y fiables para la validación del modelo d e

simulación . El modelo validado puede usarse a su vez para simular calderas d e

producción, en las que el diagnóstico experimental de la combustión e s

inviable .

Es importante, sin embargo, advertir que una interpretación juiciosa y

mesurada de los resultados es siempre aconsejable debido a la presencia d e

tres fuentes de incertidumbre :

• En primer lugar, algunos de los fenómenos físicos relevantes están todaví a

poco entendidos (por ejemplo, los relativos a la turbulencia y a s u

interacción con la reacción química), o son demasiado complejos par a

admitir una representación detallada en el modelo (por ejemplo, l a

radiación) .

• En segundo lugar, el gran tamaño de (y la diferencia de escalas presente s

en) la caldera impiden una discretización de la misma lo suficientemente

fina como para capturar todas las características del flujo . Por ejemplo, la

zona de recirculación inducida por los quemadores con rotación es un rasg o

no 'capturado' por las mallas, relativamente 'bastas' que las limitacione s

de tiempo de cálculo imponen .

• Finalmente, las condiciones de funcionamiento de la caldera en un moment o

determinado son inciertas : las propiedades del carbón varían con e l

tiempo; los molinos y cajas de viento no reparten el flujo por igual a todo s

los quemadores ; y las paredes de tubos pueden tener depósitos que afectan

a sus propiedades radiantes y a la transferencia de calor .

Ninguno de estos obstáculos es sin embargo insuperable. Un esfuerzo

continuado en investigación básica resultará en modelos más avanzados ;

1 0

computadores más potentes posibilitarán mallados más finos ; y una estrecha

colaboración con las compañías eléctricas permitirá suplementar los dato s

proporcionados por el combustor del LITEC con un (modesto) suministro de datos d e

planta obtenidos en condiciones relativamente controladas . El presente equipo

investigador está trabajando en los tres frentes .

8 . Agradecimientos

La investigación resumida en este artículo se ha realizado en colaboración con ENDESA ,

ENAGAS y Compañía Sevillana de Electricidad, y ha sido financiada por OCIDE y

OCIGAS en el marco del proyecto 'Reducción de emisiones de NOx y S02 en centrale s

de carbón utilizando pequeñas cantidades de gas natural' .

El modelo de cinética química de rebuming ha sido proporcionado por el Departament o

de Ingeniería Química de la Universidad de Zaragoza .

1 1

eometrí

Modelos• Caldera fronta l• Caldera tangencia '• Caldera en U• Combustor de

laboratorio

• Partículas• Turbulencia• Transferencia

de calor (inclradiación)

• Combustió n• Contaminante s

J

JMétodo

• Discretización del dominio de interés• Solución de las ecuaciones fundamentale s

Resultados 1Valores p untuales de :• Temperatura• Presione s• Velocidade s• Concentraciones de :

• Combustibl e• Partículas• Producto s• Contaminante s

(NOx, SOx, CO)

Figura 1 : La herramienta de simulación - componentes .

1 2

AIRE 2iCAROO N

NEm . a

5796

352 0

1750

Csnlus • Agua

i 62 0320

'I

u/á»..,CAMISA AGUA

Figura 2 : Combustor del LITEC .

1 3

02(% )

1 5

1 41 3

1 2

1 1

1 0

98

76

54

3

2

0 .5

0

-25

-50

-75

-100

-25

0

25

5 0

Figura 3 : Distribución espacial de la concentración d eoxígeno dentro del combustor .

0

-25

-125

-50

-75

100

T( C )

1475145 0142 5140 0137 5

135 01325

130012751250

122 51200117 5

115 0112 5

110 0

-25

25

50

Figura 4: Distribución espacial de la temperatura del gasdentro del combustor .

1 4

NOx (N)m1)

500475450425400375350325300275250225200

-25

-50

-75

-100

-25

0

25

50

Figura 5 : Distribución espacial de la concentración d eNOx dentro del combustor .

Combustor del LITEC

50 .0 m/s .

Figura 6: Campo de velocidades del gas (simulación) .

1 5

. . . . . . . . . . . . . . . .. . .

. . . . . . . . . . . . . . . .. . .

Combustor del LITE C

KELVIN

35 8

454

551

647

743

83 9

93 5

103 2

1128

1224

132 0

141 6

151 2

1609

170 5

Figura 7 : Campo de temperaturas (en Kelvin) del ga s

(simulación) .

Combustor del LITEC

FRAC MASICA

0 .00

0 .070 .14

0 .21

0 .2 9

0 .36

0 .43

0 .50

0 .57

0 .64

0 .7 1

0 .79

0 .8 6

0 .9 3

1 .00

Figura 8 : Fracción másica de aire (02 + 3 .3 N2)

(simulación) .

1 6

Combustor del LITE C

FRAC MASIC A

2 .3E-1 7

3 .9E-0 S

7 .9E-0 5

1 .2E-0 4

1 .6E-0 4

2 .0E-0 4

2 .4E-0 4

2 .8E-0 4

3 .1E-0 4

3 .5E-0 4

3 .9E-0 4

4 .3E-0 4

4 .7E-0 4

5 .1E-0 4

5 .5E-0 4

Figura 9 : Fracción másica de NO (simulación) .

Figura 10: Campo de velocidades (simulación calderafrontal) .

1 7

53 3

63 0

728

82 6

92 3

102 1

1119

1216

1314

1412

1509

1607

170 5

180 2

190 0

Figura 11 : Campo de temperaturas (Kelvin) (simulacióncaldera frontal) .

3 .00E-0 7

9 .45E-0 5

1 .89E-0 4

2 .83E-04

3 :77E-04

4 .71E-04

5 .66E-04

6 .60E-04

7 .54E-04

8 .48E-04

9 .43E-04

1 .04E-03

1 .13E-0 3

1 .23E-0 3

1 .32E-0 3

Figura 12: Fracción másica de NO (simulación calderafrontal) .

1 8

,

'

' \\\l ;1-i,

.-

1 1 1

tItili iillrllrr*

, - -'--* * .1 .

, 31 . 1

Figura 13 : Campo de velocidades en plano de quemadore s(simulación caldera tangencial) .

Figura 14: Campo de velocidades en plano vertica l(simulación caldera tangencial) .

1 9

34 7

45 6

56 6

67 5

78 5

89 4

100 4

1113

122 3

133 3

1442

1552

166 1

177 1

1880

34 7

45 6

56 6

675

78 5

8941004

1113

1223

133 3

3 .

1442

1552

166 1

177 1

188 0

Figura 15 : Campo de temperaturas (Kelvin) en plano d equemadores (simulación caldera tangencial) .

20

34 7

45 6

56 6

67 5

785

89410041113

122 3

1333

144 2

15521661177 1

188 0

Figura 16 : Campo de temperaturas (Kelvin) en plan overtical (simulación caldera tangencial) .

Inyección d eaire terciario

Zona de rebuming

E— Inyección de gas

E' Quemadores fuera de servicio

Quemadores de carbón

Figura 17: Principio de funcionamiento de la técnica dereburning .

E'

2 1

—*— Estequiometría de reburning = 0 .87

Estequiometría de rebuming = 0 .95

80

30

20'

200

400

600

800

1000

Tiempo de residencia (ms)

Figura 18 : Efecto del tiempo de residencia en la zona d ereburning sobre la reducción de NOx.

2 2