Caldera de carbón Thermax

Tipos de calderas Thermax de carbón

Las calderas Thermax de carbón son sistemas de calefacción industrial de gran tamaño. Hay dos tipos principales de calderas según el movimiento del fluido de trabajo. Son las calderas Thermax de fuego tubular de carbón y las calderas de tubos de agua.

• En la caldera de fuego tubular de carbón Thermax, los gases calientes de la combustión del carbón pasan a través de tuberías (o tubos) que están sumergidas en agua. El calor de los gases se transfiere al agua, que luego se convierte en vapor. El vapor se recolecta y se utiliza para diversos procesos industriales. Las calderas de fuego tubular son más simples, más pequeñas y, en general, menos costosas.
• La caldera de tubos de agua Thermax funciona de forma inversa. Aquí, el agua fluye a través de tubos, y los gases calientes del horno de carbón pasan a su alrededor. Las calderas de tubos de agua son de diseño más moderno. Tienen una gran superficie de calentamiento, lo que lleva a una mayor eficiencia. Las calderas Thermax de tubos de agua de carbón son adecuadas para la producción a gran escala.

Especificaciones y mantenimiento de la caldera Thermax de carbón

Las calderas industriales de carbón son piezas de maquinaria grandes y complicadas que requieren mantenimiento para funcionar de manera eficiente y segura. El mantenimiento de una caldera Thermax de carbón requiere una comprensión profunda tanto de su diseño y funcionalidad, como de las propiedades del combustible que se utiliza.

Dado que las calderas Thermax de carbón son bastante grandes, el tamaño exacto dependerá de para qué se esté utilizando para calentar o producir vapor, así como de la cantidad de calor o vapor que se requiera por hora. Generalmente, las calderas Thermax industriales tienen entre 3 y 5 metros de ancho y entre 2 y 4 metros de alto para suministrar entre 1,014,000 y 1,681,000 BTU por hora. Para producir el carbón que se utiliza como combustible para una caldera Thermax de carbón, puede haber un molino o pulverizador dentro de la caldera o conectado externamente a ella. Los molinos de carbón utilizados en las calderas suelen tener un tamaño de aproximadamente 10,000 litros (3,500 galones). También se puede utilizar un ventilador o un sistema de separación de aire en el molino de carbón para separar las partes incombustibles del carbón, es decir, las cenizas que no se utilizan; esto generalmente se conoce como clasificación por aire y puede tener un tamaño de aproximadamente 1,000 galones.

Debido a que las calderas Thermax de carbón suelen quemar grandes cantidades de carbón, se requieren sistemas de eficiencia energética para garantizar que el carbón se muele y se alimenta al quemador a un ritmo económico y que se mantenga libre de carbón que no se haya quemado. Normalmente se emplean agitadores de rejilla de cadena o mecanismos de fuego de dispersión para nivelar el carbón que se quema en la base de la caldera, de modo que el calor se pueda distribuir uniformemente. Para asegurar que haya suficiente agua en la caldera de carbón, también se utiliza una bomba de alimentación para tratar el agua de manera que no se vuelva corrosiva. La instalación de tratamiento de agua suele tener tamaños de 25 galones o más, dependiendo de la cantidad de agua que deba tratarse por hora.

Los sobrecalentadores y los economizadores son componentes de las calderas Thermax de carbón que ayudan a conservar energía precalentando el agua de alimentación y aumentando la temperatura del vapor por encima de su punto de saturación a 100 °C. Los sobrecalentadores pueden tener entre 20 y 100 toneladas de peso, y los economizadores suelen tener entre 10 y 25 toneladas de peso. Son tubulares y se asemejan a cajas largas, que normalmente se encuentran en el lateral o en la parte posterior de la caldera Thermax de carbón. El cobre, el acero al carbono o el acero de aleación son algunos de los materiales que se pueden utilizar en la construcción de sobrecalentadores y economizadores.

Las principales partes de una caldera Thermax de carbón incluyen:

• Cuerpo de la caldera: El cuerpo principal de la caldera consta del horno, los tubos de transferencia de calor, el aislamiento, el tolva de cenizas, la chimenea y la puerta.
• Quemador: El método de fuego de carbón utilizado y el área donde se almacena el carbón durante la quema.
• Panel de control: Esta es el área que controlará la temperatura y la presión del vapor o agua caliente que se necesita para el proceso.
• Bombas y válvulas: Estos son los métodos por los que el agua y/o el vapor adicionales entran o salen del área que se está calentando o es un área presurizada.
• Muffins y colectores: Estos suelen ser circulares y se utilizan para canalizar el vapor o el agua caliente al área donde se necesita en el proceso.
• Ventiladores y conductos: Estos traerán el aire fresco que se requiere para que el carbón se queme en la caldera y canalizarán el gas quemado a la atmósfera a través de la chimenea.

Los usuarios pueden examinar rápidamente las partes de la caldera Thermax de carbón para determinar qué áreas requieren reparación o mantenimiento inmediato para poder seguir utilizándola, ya que hay un área separada en la parte inferior conocida como cimentación donde está de pie. Esto es muy importante porque las calderas Thermax de carbón requieren mantenimiento regular para evitar accidentes, como explosiones o incendios, que podrían causar daños a personas y bienes.

Escenarios de uso de las calderas Thermax de carbón

Las calderas Thermax de carbón se utilizan ampliamente en diversas industrias y sectores que requieren una gran cantidad de vapor, calor o agua caliente como fuente de energía para procesos de producción, necesidades de calefacción u otras aplicaciones.

Algunos escenarios de uso típicos son los siguientes:

• Generación de energía: En algunas centrales térmicas o centrales eléctricas independientes, las calderas Thermax de carbón se utilizan como el principal equipo de conversión de energía, quemando carbón como combustible para producir vapor de alta temperatura y alta presión. El vapor acciona turbinas generadoras para convertir la energía térmica en energía eléctrica, suministrando energía a la red o a empresas industriales.
• Suministro de vapor industrial: Las calderas Thermax de carbón se utilizan ampliamente en industrias que requieren una gran cantidad de vapor, como la textil, la fabricación de papel, el procesamiento de alimentos, la ingeniería química, la fabricación farmacéutica, etc. El vapor generado por las calderas sirve como fuente de calefacción para los procesos de producción industrial, el equipo y los talleres.
• Suministro de calefacción industrial: Las calderas Thermax de carbón pueden proporcionar agua caliente o calor para industrias que requieren agua caliente, como la industria alimentaria y de bebidas, los servicios hoteleros y la limpieza industrial. El agua caliente o el calor suministrado por las calderas satisfacen las necesidades de producción, procesamiento y limpieza de estas industrias.
• Industria química: En la industria química, las calderas Thermax de carbón se utilizan para diversas reacciones y procesos químicos que requieren vapor de alta temperatura o agua caliente, como la síntesis química, la polimerización, la fermentación, etc. El vapor o el agua caliente generados por las calderas proporcionan la temperatura y la energía necesarias para estos procesos químicos.
• Sistemas de calefacción central: Algunas plantas de calefacción central o estaciones de calefacción emplean calderas Thermax de carbón como fuente de calor principal para suministrar calor a edificios residenciales, complejos comerciales, escuelas, hospitales y otras instalaciones a través de redes de calefacción centralizada.

Cómo elegir

• Determinar las necesidades de capacidad:

  El primer paso para seleccionar una caldera Thermax de carbón adecuada es determinar las necesidades de capacidad estimando los requisitos totales de calefacción para la aplicación dada. Esto implica calcular la cantidad de vapor o agua caliente que se requiere por hora e identificar los patrones de uso para comprender si debe diseñarse para la demanda máxima o promedio. Los factores específicos de la industria del usuario, como las diferencias de temperatura ambiente, los niveles de aislamiento y los procesos, también deben tenerse en cuenta al determinar el tamaño. Es crucial elegir una caldera con la capacidad suficiente para satisfacer los requisitos actuales y dejar espacio para futuras expansiones.

• Disponibilidad y calidad del combustible:

  Asegúrese de que las características del carbón y sus sistemas de almacenamiento, manejo y alimentación coincidan con los requisitos. Se deben evaluar factores como las regulaciones ambientales, la cantidad de carbón necesaria y su costo en comparación con otros combustibles antes de seleccionar una caldera Thermax de carbón sobre otras alternativas.

• Eficiencia:

  Al elegir calderas Thermax de carbón, céntrese en la eficiencia térmica, la producción de la misma cantidad de vapor o agua caliente utilizando menos energía de entrada y la eficiencia de utilización del combustible. Una mayor eficiencia significa menores costos operativos e impacto ambiental. Considere el tipo de carbón utilizado, los métodos de combustión, los sistemas de recuperación de calor y el aislamiento. Compare las clasificaciones de eficiencia de varios fabricantes para seleccionar modelos con un rendimiento óptimo, lo que en última instancia reduce las emisiones de carbono por unidad de producción.

• Emisiones e impacto ambiental:

  Considere el impacto ambiental de las emisiones producidas por las calderas Thermax de carbón. Céntrese en seleccionar modelos diseñados para niveles de emisión más bajos. Se debe prestar atención a características como sistemas de combustión avanzados que reducen las emisiones de dióxido de carbono, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y material particulado a través de un mejor uso del combustible y una mayor eficiencia de combustión. Además, seleccione aquellos con dispositivos efectivos de tratamiento de gases de combustión, como precipitadores electrostáticos o depuradores, que limiten la liberación de sustancias nocivas. También es esencial asegurar un aislamiento adecuado para minimizar la pérdida de calor, reduciendo así la energía necesaria para mantener los niveles de presión y temperatura.

Preguntas y respuestas

P: ¿Cuál es el mecanismo principal de las calderas de carbón?

R: El mecanismo crítico de las calderas Thermax de carbón es quemar carbón para producir calor. El calor se transfiere luego al agua que circula dentro de la caldera, convirtiendo el agua en vapor o agua caliente.

P: ¿Sigue siendo prudente invertir en una caldera de carbón?

R: Invertir en una caldera de carbón depende de las situaciones individuales. Las calderas Thermax de carbón se utilizan ampliamente en algunos países en desarrollo debido al bajo costo del carbón. Sin embargo, existen preocupaciones ambientales asociadas con la combustión del carbón. Las empresas pueden necesitar considerar la disponibilidad del carbón, las regulaciones ambientales, los costos de mantenimiento y la eficiencia de la caldera al decidir invertir en una caldera de carbón.

P: ¿Cuáles son las tendencias en la tecnología de las calderas de carbón?

R: La investigación y el desarrollo de las calderas de carbón se centran en mejorar las instalaciones de desulfuración, desnitrificación y desempolvado para reducir las emisiones contaminantes. Además, algunas calderas de carbón también están cambiando sus modos de uso de combustible, como transformarse en calderas de doble combustible de biomasa y carbón.