Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Indice de contenidos
¿Qué es la combustión?
La combustión es un proceso químico durante el cual el oxígeno se combina con diferentes elementos de combustible. Durante esta combinación, se produce una cantidad definida de calor por unidad de masa de elemento combustible dependiendo del elemento con el que se combina el oxígeno. Los elementos que participan en el proceso de combustión son oxígeno, hidrógeno, carbono y azufre.
Hay varios otros elementos en el combustible (carbón) que participan en el proceso de combustión, como el hierro, el silicio, etc. Suelen existir en pequeñas cantidades y se clasifican como impurezas del combustible. Estas impurezas producen ciertos desechos durante la combustión del carbón y permanecen en forma de ceniza y se almacenan en el pozo de cenizas del horno de la caldera de vapor , después de la combustión. La combustión de combustible, incluido el carbón, requiere que se completen tres etapas.
- La absorción de calor para elevar la temperatura del combustible hasta el punto de ignición.
- La destilación y quema de gases volátiles.
- Combustión de carbono fijo.
Mientras que el carbón se alimenta al horno de la caldera en forma pulverizada, la temperatura del carbón se eleva primero a su punto de ignición, las materias volátiles del carbón, los llamados hidrocarburos, como el gas de los pantanos, el alquitrán, la brea y la nafta, se separan del carbón e impulsado en forma gaseosa. Estos gases luego se combinan con el oxígeno del aire que se suministra a través del lecho del lecho caliente de combustible (carbón) del horno de la caldera de vapor .
Después de que los hidrocarburos se eliminan del carbón, el carbón sólido se une con el oxígeno del aire y forma monóxido de carbono y dióxido de carbono. Cualquier sustancia del carbón que no sea combustible cae a través de la rejilla al pozo debajo del horno de la caldera en forma de ceniza.
Hasta ahora proceso de combustión, suficiente aire para ser suministrado en el horno.
Generalmente se requieren aproximadamente 12 libras de aire para completar la combustión de una libra de carbón. Pero en la práctica, el doble o más de esta cantidad de aire se suministra al horno mediante tiro forzado, ya que prácticamente no se puede lograr la condición ideal de combustión. Siempre es bastante difícil suministrar aire a todas las partes del horno de la caldera de vapor de manera uniforme.
Por otro lado, no se debe suministrar aire demasiado pastoso al horno. Si se suministra aire a una velocidad muy superior a la especificada, es posible que se expulsen los gases de hidrocarburos antes de que se complete el proceso de combustión. Por lo tanto, el aire debe suministrarse al horno a una velocidad alta pero controlada. 
El diseño y funcionamiento principal del horno de caldera es obtener una combustión con un mínimo de humo. La combustión menos humo se ofrece principalmente por dos razones,
- El humo es una de las principales causas de contaminación del aire.
- El humo es un indicio de una combustión incompleta. Los gases visibles no quemados se muestran en forma de humo.
El principio de combustión completa es bastante simple pero no siempre es posible llevarlo a cabo en un horno de caldera de vapor . Introducir carbón en el horno de la caldera, elevar la temperatura hasta el punto de combustión y suministrar suficiente aire para la combustión puede no ser suficiente para una combustión exitosa. Hay otro factor que debe tenerse en cuenta durante el diseño de un horno.
Es igualmente importante mezclar bien el aire con los gases combustibles y eso debe mantenerse a una temperatura suficientemente alta durante el proceso. Cuando se quema carbón bituminoso fresco, en el lecho de combustible del horno de la caldera, los gases combustibles se expulsan y gran parte de los cuales quedan sin quemar y se llevan a la chimenea si el aire no se mezcla con ellos correctamente.
Hay muchos procesos de mezcla de aire desarrollados para hornos de calderas de vapor. Uno de los métodos populares de horno de caldera es proporcionar una cámara de combustión revestida con ladrillos refractarios de amplio tamaño con deflectores adecuados para mezclar correctamente los gases con el aire, la introducción de suficiente aire caliente en la combustión para consumir los gases combustibles antes de llegar a la superficie de calentamiento. de la caldera.
Construcción de horno de caldera
Para una combustión exitosa, un horno de caldera tiene algunas partes esenciales en su construcción, como
- Una rejilla para soportar combustible (carbón).
- Cámara de combustión: en la que tiene lugar la combustión. Medios de suministro de aire fresco.
- Una lástima de la ceniza por recoger y atrapar los desechos del combustible durante la combustión.
Rejilla de horno de caldera
Se proporciona una rejilla de horno en un horno de caldera de vapor para soportar el combustible sólido en el horno. La rejilla está diseñada de tal manera que también puede permitir que el aire admita aire en el combustible sólido para la combustión.
Las aberturas de la parrilla no deben ser tan grandes que permitan que los parciales de combustible no quemados caigan y, por otro lado, estas aberturas no deben ser tan estrechas que obstruyan una cantidad suficiente de aire para pasar a través del combustible.
Cámara de combustión y cámara de combustión del horno
La cámara de combustión del horno de caldera es el lugar justo encima de la rejilla y la cámara de combustión es la extensión de ésta donde tiene lugar la combustión de hidrocarburos volátiles. El calor que se produce debido a la combustión es absorbido por la superficie de la caldera de vapor en la parte superior de la cámara de combustión . Se proporcionan diferentes paredes de ladrillos refractarios y deflectores en la cámara de combustión para una mezcla adecuada de aire con gases combustibles.
Cenicero
El pozo de ceniza del horno de la caldera de vapor es una cámara que se proporciona debajo de la rejilla para atrapar la basura (ceniza) del fuego de arriba. El pozo de ceniza también funciona como cámara de suministro de aire a través de la rejilla. Debe haber suficiente altura entre el piso inferior del cenicero y la rejilla para dejar suficiente espacio para el aire. En la práctica común, inclinar el suelo del foso hacia el frente, para facilitar la eliminación de cenizas.
