Inyección de aire secundario caliente en calderas de vapor bagaceras y su influencia en el rendimiento térmico

Abstract

          Como alternativa para aumentar la eficiencia térmica de calderas bagaceras productoras de vapor, se evalúa la inyección de aire secundario al hogar, previamente calentado. Además, se reúne información sobre la combustión y los factores que influyen en dicho fenómeno. Se calculó el rendimiento térmico en una caldera bagacera con inyección de aire secundario frío, mediante el empleo de balances de masa y energía con datos de ensayos experimentales. Se planteó luego un modelo teórico para el caso de calentar todo este aire secundario, y se determinó el nuevo rendimiento térmico. Finalmente se realizó un análisis técnico-económico para evaluar la rentabilidad del uso de esta tecnología, teniendo en cuenta el ahorro de bagazo y su equivalente en gas natural. Para el caso analizado, los resultados mostraron: aumento del rendimiento térmico de la caldera (1,62 puntos); mejora del índice de generación de vapor (2,27%); reducción del consumo de bagazo (2,45%); aceptable periodo de repago de la inversión (114 días de zafra).

ABSTRACT
Injection of heated secondary air in steam bagasse boilers and its influence on thermal efficiency

          Previously heated secondary air injection is evaluated as an alternative to increase thermal efficiency of bagasse steam boilers. Aspects regarding the combustion process and the factors affecting it are also described. Tests were made in a bagasse boiler of a sugar mill. Thermal efficiency of the bagasse boiler with cold secondary air injection was determined by solving mass and energy balances. A new thermal efficiency for the case in which all secondary air is pre-heated with hot gases was determined afterwards. Finally, a technical-economic analysis was made to evaluate the yield of this technology, taking into account bagasse saving and its equivalent in natural gas. For the analyzed case, the results showed: an increase in the thermal efficiency of the boiler (1,62 points); a higher steam production index (2,27%); a reduction in bagasse consumption (2,45%); an acceptable payback period of the investment (114 days of the harvest season).