Muestra de lectura: Cartilla práctica sobre el análisis de gases de combustión industriales. Guía para la medición de emisiones y procesos.
Determinación del coeficiente de exceso de aire
El coeficiente de exceso de aire se puede determinar a partir de las concentraciones de los componentes de los gases de combustión CO, CO₂ y O₂, las correlaciones se muestran en lo que se denomina diagrama de combustión (véase la figura de la derecha). Si el combustible y el aire se mezclan perfectamente, hay un contenido determinado de CO (en el rango λ<1) o un determinado contenido de O₂ (en el rango λ>1) para cada contenido de CO₂. El valor de CO₂ por sí solo no es claro debido a que el transcurso de la curva va más allá del máximo de modo que es necesario una prueba adicional para establecer si además de CO₂ el gas también contiene CO u O₂. Hoy en día, en el servicio con exceso de aire (es decir, el caso normal) se prefiere generalmente la determinación inequívoca del O₂. Las curvas son específicas del combustible, es decir, para cada combustible hay un diagrama individual y especialmente un valor propio para CO₂ máx. Las relaciones entre estos numerosos diagramas se resumen con frecuencia en la práctica en forma de un ábaco de fácil manejo ("triángulo de colores", sin representación aquí). Este se puede aplicar a cualquier tipo de combustible.
Para ejecutar el cálculo del coeficiente de exceso de aire a partir de los valores medidos del CO₂ u O₂ se aplican aproximadamente las dos fórmulas siguientes:
- Con CO₂ máx.: valor de CO₂ máximo específico del combustible. A petición, Testo puede prestar el servicio para determinar este valor.
- CO₂ y O₂: valores medidos (o calculados) en los gases de combustión
Balance energético de una instalación de combustión
En el estado de funcionamiento estacionario, la suma de todas las energías suministradas a la instalación debe ser igual a la suma de las energías emitidas por la instalación; véase esta tabla:
| Energía suministrada | Energía emitida |
| Poder calorífico y energía sensible del combustible | Calor sensible y energía químicamente ligada de los gases de combustión (pérdida de gases de combustión) |
| Calor sensible del aire de combustión | Calor sensible y poder calorífico de los residuos de combustible en cenizas y escoria |
| Equivalente térmico de la energía mecánica transformada en la instalación | Pérdidas superficiales debido a la conducción del calor |
| Calor aportado con el producto | Calor disipado con el producto Pérdidas por convección debido a las fugas en la caldera |
La parte principal de la pérdida son las pérdidas de los gases de combustión. Esta depende de la diferencia entre la temperatura de los gases de combustión y la temperatura del aire de combustión, de la concentración de O₂ o CO₂ en los gases de combustión y de factores específicos del combustible.
En las calderas de condensación, estas pérdidas de los gases de combustión se reducen de dos formas, haciendo uso del calor de condensación y mediante la baja temperatura resultante de los gases de combustión. Las pérdidas de los gases de combustión pueden calcularse usando las siguientes fórmulas:
AT: Temperatura del gas de combustión
VT: Temperatura del aire de combustión
A2, B: Factores específicos del combustible (véase tabla)
21: Contenido de oxígeno en el aire
O₂: Concentración medida de O₂
KK: Parámetro que al no alcanzar el punto de rocío emite el parámetro qA como valor negativo. Necesario para la medición en calderas de condensación.
Para los combustibles sólidos, los factores A2 y B son iguales a cero. La fórmula se simplifica luego usando el factor f para obtener lo que se denomina como la fórmula de Siegert:
AT: Temperatura del gas de combustión
VT: Temperatura del aire de combustión
CO₂: Concentración medida de CO₂
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Contenido de la cartilla práctica
1. El proceso de combustión
1.1 Energía y combustión
1.2 Sistemas de combustión
1.3 Combustibles
1.4 Optimización de la combustión, coeficiente de exceso de aire
1.5 Gases de combustión y su composición
1.6 Valor calorífico, poder calorífico, grado de eficiencia
1.7 Punto de rocío, condensado
2. Análisis de gases en gases de combustión industriales
2.1 Optimización de la combustión
2.2 Control de procesos
2.3 Control de emisiones
3. Tecnología del análisis de gases
3.1 Conceptos de la tecnología del análisis de gases
3.2 Analizadores de gases
4. Aplicaciones del análisis de gases en la industria
4.1 Generación de energía
4.2 Eliminación de desechos
4.3 Industria minera
4.4 Industria del metal / mena
4.5 Industria química
4.6 Otras
5. Tecnología del análisis de gases de Testo
5.1 La empresa
5.2 Características típicas de los instrumentos
5.3 Resumen de los analizadores de gases
5.4 Resumen de los accesorios
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