Es una excelente alternativa para lograr un uso eficiente de la energía, colaborando con la preservación del medio ambiente. Maximizar la recuperación de energía de los gases de combustión.
Los economizadores es un equipo que se puede adicionar a cualquier caldera, y en las nuevas se debe de solicitar que venga incorporada; ya sean calderas de vapor, agua caliente o aceite térmico.
En la generación de vapor con los economizadores, se logra:
- Ahorro de energía: Proyecto se paga en menos de un año
- Incrementa la confiabilidad de la caldera: Al ingresar la temperatura más caliente a la caldera se evita los shocks térmicos por lo tanto reduce la probabilidad de fallas.
- Mayor calidad de vapor: Al ingresar a mayor temperatura el agua, se estabiliza la generación de vapor, minimizando problemas de arrastre. Sucede que al alimentar una caldera con agua a una mayor temperatura permitirá operar con una presión más estable, reduciendo las fluctuaciones de presión presentes al realizar la alimentación de agua.
Para instalar un economizador en una caldera, ésta deberá contar con un sistema de alimentación continuo o modulante de agua, con lo cual se asegurará un flujo de agua permanente a través del economizador. Es necesario considerar un adecuado Sistema de alimentación de agua de acuerdo a la operación de planta que incluya las seguridades por posibles sobrepresiones y automatización para controlar posibles variaciones en las condiciones de operación.
Para una Caldera de 600BHP trabajando con GN a un precio alto y a un régimen constante a plana carga, consume aproximadamente US$59400 al mes. La instalación de un economizador permitirá reducir la temperatura de los productos de la combustión desde 290 a 140º C, traerá consigo un ahorro mensual de combustible del 6% (es US$ 3,564.00). Si consideramos el costo del Economizador más la estación, en US$20K. Por consecuencia la recuperación de la inversión es menos de un año.
Regla Práctica:
Por cada 50º C que se reduce la temperatura de salida de gases, es posible lograr un aumento de la eficiencia de 1,5% y ahorros de combustible de 2,0%.
A nivel constructivo los economizadores están formado por un conjunto de tubos y aletas, donde el agua de alimentación atraviesa el interior de los tubos y el calor de los gases de combustión intercambian dicha energía mediante las aletas y el exterior de los tubos.
La cantidad de calor que estos equipos pueden recuperar está limitada por el punto rocío ácido (temperatura de condensación componentes ácidos) de los productos de la combustión generados por el combustible utilizado en la caldera. Esa condición determina el uso de los materiales de fabricación y la necesidad de usar sopladores de hollín.
El punto rocío ácido está determinado por el azufre contenido en el combustible (dióxido de azufre en los productos de la combustión). Los bajísimos contenidos de azufre (4 ppm) del gas natural, permiten recuperar una cantidad importante de calor de los productos de la combustión, sin provocar problemas de corrosión en las calderas o los ductos de evacuación de gases.
Por otro lado, los elevados contenidos de azufre en los combustibles generalmente utilizados – 1,5% en el petróleo residual y 2,0% en el carbón -, habían impedido antes considerar a los economizadores como un componente estándar de una caldera.
Es importante también la velocidad del agua para evitar depósitos de material y una adecuada transferencia de calor. Las velocidades del agua en un economizador generalmente fluctúan entre 0,3 a 1,5 m/s, permitiendo mantener la pérdida de carga del equipo por debajo del 5% de la presión de trabajo de la caldera.
Las velocidades de los productos de la combustión a través del economizador están limitadas por la pérdida de carga y las características abrasivas de la ceniza presente en estos gases. A modo de referencia, se recomiendan velocidades de 9 a 11 m/s.
La cantidad de calor que puede ser recuperada por el economizador desde los productos de la combustión, estará limitada por la temperatura a la que se produce la ebullición del agua (dependiente de la presión de trabajo de la caldera) y el ya mencionado punto rocío ácido de los productos de la combustión.
En general, se recomienda calentar el agua hasta una temperatura que permita mantener una diferencia de 20 a 30º C de la temperatura de ebullición del agua (dependiendo del tamaño del economizador). Los coeficientes de transferencia de calor de estos equipos dependen las velocidades y temperaturas del agua y los productos de la combustión. En general los coeficientes de transferencia de calor fluctúan entre 25 y 65 W/m2ºK para economizadores con tubos aleteados.
Ahorrar Energía, Cuidar el medio Ambiente, una rápida recuperación de la inversión, incrementar la disponibilidad de la caldera, reducción en los costos de mantenimiento, mejor calidad de vapor. ¡¿No crees que son argumentos suficientes para Instalar pronto un Economizador en tu Caldera?!
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