Quemadores SEDICAL.pdf
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QuemadoresAhorro energético con seguridad
• Combustión
• Quemadores digitales
• Emisiones de NOx
• Variación de velocidad
• Control de O2
• Caso práctico
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CombustiónCombustión eficiente y segura
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Control de la mezcla aire – combustible:
Mantener el equilibrio entre rendimiento y contamin ación
Mínimas emisiones:
Rendimiento óptimo:
COMBUSTIÓN: Equilibrio rendimiento / emisiones
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Combustión incompleta = producción de CO
Menos energía liberada, CO es tóxico, CO es inflama ble
Para evitarlo se quema con exceso de aire
Combustión incompleta:
Combustión completa:
Calor
COMBUSTIÓN: conceptos generales
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Ajuste equilibrado entre
• rendimiento ( CO2 alto, exceso de O2 bajo )
• emisiones ( CO bajo, exceso de O2 alto )
ContenidoCO
Rendimiento
ComentariosBajo
rendimiento
Altorendimiento
sin CO
Muy pocoexceso de aire
Excesivocontenido
de CO
COMBUSTIÓN: ajustes
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Ajuste preciso de caudales: comburente / combustibl e
Control de la mezcla (potencia demandada, rendimiento, emisiones)
Ajuste de
aire
Humos
Consumo
de gas
Ajuste de
gas
Medición
de humos
Combustión
COMBUSTIÓN: control de la mezcla
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Control electrónico de la mezcla
Quemadores digitales
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Clapeta de aire
Indicador deposición
Tornillode ajuste
Eje deservomotor
Brazo
Muelle espiral
Clapeta de gas
Palanca
Pivote
Tornillo de ajuste
Guía
Banda elástica
Control mecánico de mezcla: Un servomotor acciona varios elementos de regulació n de caudal
Holguras
Histéresis mecánica
Sin “memoria”
Quemadores con control mecánico
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Control de la mezcla (1 servomotor para cada elemento de ajuste)
Controlador
electrónico
integrado
W-FM100 /
200
Servomotor
digital
microprocesado
para clapeta de
gas
Servomotor
digital
microprocesado
para cámara de
mezcla de
configuración
variable
Servomotor
digital
microprocesado
para clapeta de
aire
Quemadores digitales: control electrónico
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Servomotores digitales,
con microprocesador, en
cada elemento de
dosificación
CAN-Bus de alta
seguridad
Controlador
electrónico digital
multifuncional
Terminal de operador
ABE
Quemadores digitales: control electrónico W -FM 100/200
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Terminal de operador ABE
•Display de 4 líneas, con textos claros, diversos idiomas
•Todas las funciones necesarias para que el usuario controle el quemador (Marcha/Paro, consignas, cambio combustible, etc.)
•Todas las funciones para que el técnico ponga el quemador en marcha (acceso contraseña, parámetros de ajuste, de regulación de potencia, etc.)
•Información de averías: código, fecha y hora, texto, etc.
•Montaje en quemador o separado (100 metros)
•Memoria independiente imborrable para copia de datos
•Puertos de comunicaciones (serie, eBus, ModBus) para integración (Modbus, Profibus-DP) en G.T.C.
Quemadores digitales: terminal de operador
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Servomotores
•Servomotores digitales con microprocesador
•Integra bucle de regulación y control
•Extrema precisión de posicionamiento
•Retroalimentación de posición al controlador
•Ajustes (curvas) independientes para gas y para líquido
•Estrategia de ajuste optimizada
•Menos puntos de ajuste, sólo los estrictamente necesarios
• Sustituye al servomotor mecánico con levas, microinterruptores, etc.
•Posiciones grabadas en programador
Quemadores digitales: servomotores
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Controlador W -FM100/ W-FM200•Microprocesador duplicado redundante
• Función: supervisión y control del correcto funcionamiento y la seguridad del quemador
• 1 mismo aparato para programas de control diferentes (combustibles, electroválvulas, etc.)
• Conexión directa de electroválvulas
• Conexión directa de presostatos
• Configuración en fábrica: menor trabajo de puesta en marcha
• Conexión a regulador de potencia externo
• Sustituye al programador mecánico
• Sustituye al control estanqueidad de electroválvulas de gas
•Admite conexión e integración a GTC vía eBus y Modbus, Profibus-DP
• Entrada para contador de combustible
Quemadores digitales: controlador electrónico
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Control electrónico
Control de la mezcla (1 servomotor para cada elemento de ajuste)
V2: W-FM200, incluso control velocidad, control O2, control de la clapeta de tiro de la chimenea
Quemadores digitales: controlador W -FM200
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Quemadores mecánicos / digitales
Mecánicos Digitales
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Simulación de flujo por ordenador
Optimización forma aislante
Optimización clapeta de aire
Nivel sonoro <80 dB(A) garantizado hasta 3200 kW
Con variación vel. � - 11 dB(A) Mismo ruido que un quemador de 25 kW !
Quemadores digitales: reducción nivel sonoro
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Potencia quemador (kW)
Reducción aprox.
25% sonoridad
(laboratorio)
Curva de tendencia
Quemadores digitales: reducción nivel sonoro
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Quemadores digitales: reducción nivel sonoro
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Niv
el s
onor
o [d
B(A
)]
Potencia quemador [kW]
G9G7
G8G10
G11
WM-G30/1
WM-G30/2 WM-G30/3
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Reducción con seguridad y sin coste adicional
Emisiones NOx
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Formación de NOx
NOx: suma de NO y NO2
Combustión: NO (95%) y NO2 (5%)
Atmósfera: NO reacciona a NO2
Unidades de medida: ppm = partes por millón ej.: 50 ppm NOx como NO2, 3%-O2, humos secos, gas natural
mg/kWh ej.: 102,9 mg/kWh NOx como NO2, humos secos, gas natural
mg/m3n
ej.: 102,8 mg/m3n
NOx como NO2, 3%-O2, humos secos, gas natural
Emisiones NOx: formación de NOx
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m NOx Temperaturade aire
comburente
Proporciónde aire
Temperaturade hogar
Geometríade hogar
Carga térmica
en caldera
Carga térmica en caldera
Geometríade quemador
y de hogar
Proporciónde aire
Proporciónde aire
Geometríade llama
Emisiones NOx: formación de NOx
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Sistema LN:
Recirculación interna de humos: Reduce la concentración parcial de O2, temperatura de llama
Gas, gasóleo, mixtos gas/gasóleo
Emisiones NOx: reducción por recirculación interna
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Sistema 3LN – multiflam ® :
Reparto de combustible en varias llamas
Gasificación del combustible líquido finamente pulv erizado
Recirculación interna de humos
Emisiones NOx: reducción multiflam
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Llama secundariaLlama primaria
Radiación de calor
Spray líquido
Aire comburentesecundario
Humos800ºC
Spray líquido
Gasificación del combustible líquido finamente pulv erizado
Recirculación interna de humos
Emisiones NOx: reducción multiflam
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Ahorro de energía, reducción ruidos, reducción emis iones
Variación de velocidad
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Control de velocidad
Drástica reducción del consumo eléctrico a potencia s parciales
Reducción del nivel sonoro, el ventilador mueve sól o el caudal de aire realmente necesario
Variación de velocidad: ahorros
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Variación de velocidad: ejemplo práctico
28
Variación de velocidad: ejemplo práctico
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Variación de velocidad: opciones variadores
•IP20: para montar en cuadro eléctrico.
•IP54
•Incorporado en motor:
Cableado
Programado en fábrica
Revisado su funcionamiento junto con el quemador
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Ahorro de energía, seguridad, reducción de emisione s
Control de O 2 en continuo
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Control de O2 en continuo
Compensar automáticamente las variables que influye n en mezcla aire/combustible
Efectos sobre el aire: Efectos sobre el combustible:
0,5% - O2 por 10 K temperatura de aire 1,5% - O2 por 7 ,5%-PCI
0,2% - O2 por 10 mbar presión de aire 7% pot. quemado r por 10% presión de gas
0,4% - O2 por 2% de contenido de agua en aire
Humedad
Temperatura
Presión
Aire
1m³
Gases nobles
Oxigeno
O2
Nitrógeno
N2
Oscilaciones PCI
Temperatura
Presión
Hidrógeno
Nitrógeno
N2
CO2
Hidrocarburos
Control de O 2 en continuo: por qué?
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Control de O2 en continuo
Reducción del exceso de oxígeno en humos
Reducción de la temperatura de humos
Mejora del rendimiento en hasta 3%
)21
(*)(1002
2 BO
Att airehumos +
−−−=η
Control de O 2 en continuo: ahorros
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Control de O 2 en continuo: ejemplo práctico
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Control de O 2 en continuo: cómo?
Sonda de O2 – Módulo O2 – W-FM200
Límite COLímite CO
Límite CODefinido por un técnico en la puesta en marcha
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Control de O 2 en continuo: cómo?
Sonda de O2/CO
Límite CO Límite CO
Límite CODefinido por la sonda
