Estudio de las características de diseño y operación de quemadores con respecto a su producción de oxido de nitrógeno (No x) / Enrique Gutiérrez Ceja.

Por:

Gutiérrez Ceja, Enrique

Colaborador(es):

Universidad Autónoma de Nayarit

Tipo de material: Texto

TextoDetalles de publicación: Tepic, Nayarit; México : El Autor, 1993Descripción: 136 h. : il. ; 22 cmTema(s):

Clasificación LoC:

QD516 .G8 1993

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Contenidos parciales:

Introducción.-- I.- Generalidades.-- 1.1.- El proceso de la combustión.-- 1.1.1.- Principios básicos.-- 1.1.2.- Reacciones de combustión.-- 1.1.3.- Aire para la combustión.-- 1.1.4.- Variables que afectan la combustión.-- 1.2.- Características de los generadores de vapor.-- 1.2.1.- Funciones principales.-- 1.2.2.- Principios básicos de operación.-- 1.3.- Combustibles.-- 1.3.1.- Características de los diferentes combustibles fósiles.-- 1.4.- Descripción de un quemador convencional.-- 1.4.1.- Funcionamiento.-- 1.4.2.- Componentes principales.-- Il.- Formación de NOx y alternativas de control.-- 2.1.- Mecanismos de formación de NOx.-- 2.1.2.- NOx, del combustible.-- 2.2.- Factores que afectan la formación de NOx en la combustión.-- 2.3.- Tecnologías para el control de las NO.-- 2.3.1.- Tratamiento de los productos ce combustión.-- 2.3.2.- Modificaciones al proceso de la combustión.-- 2.4.- Quemadores para baja producción de NOx.-- 2.4.1.- Principios operacionales.-- 2.4.2.- Principales diseños comerciales.-- III.- Análisis de emisiones de nox en generadores de vapor para producción de energía eléctrica en méxico.-- 3.1.- Metodología empleada en la afinación de un generador de vapor.-- 3.1.1.- Mediciones preliminares.-- 3.1.2.- Medición en condiciones iniciales.-- 3.1.3.- Variación de la diferencia de presiones entre las cajas de aire y el hogar.-- 3.1.4.- Variación de la temperatura del combustible a quemadores.-- 3.1.5.- Variación de la posición de compuertas de aire a quemadores.-- 3.1.6.- Variación de la presión del vapor de atomización.-- 3.2.- Efecto esperado de la variación de las condiciones operativas del generador de vapor sobre la formación de NOx.-- 3.3.- Equipo utilizado para la medición de emisiones.-- 3.4.- Aplicación de la metodología de pruebas a un generador de vapor operado con combustóleo.-- 3.4.1.- Características principales y sistema de quemadores del generador de vapor.-- 3.4.2.- Pruebas realizadas.-- 3.5.- Aplicación de la metodología de pruebas a un generador de vapor operado con gas natural.-- 3.5.1.- Características principales del generador de vapor.-- 3.5.2.- Pruebas realizadas.-- 3.6.- Aplicación de la metodología de pruebas a un generador de vapor operado con carbón mineral.-- 3.6.1.- Características principales y sistema de quemadores del generador de vapor.-- 3.6.2.- Pruebas realizadas.-- IV.- Resultados.-- 4.1.- Resultados de las pruebas con combustóleo.-- 4.2.- Resultados de las pruebas con gas natural.-- 4.3.- Resultados de las pruebas con carbón mineral.-- V.- Conclusiones y recomendaciones.-- 5.1.- Conclusiones.-- 5.2.- Recomendaciones.-- Referencias bibliográficas.

Nota de disertación: (Ingeniero Químico Industrial) U.A.N. Resumen: Los óxidos de nitrógeno (NO y NO₂) generalmente indicados como NOx, han sido identificados como uno de los contaminantes atmosféricos de mayor importancia emitidos durante el proceso de la combustión de combustibles fósiles (carbón, gas natural y combustóleo). La concentración de los NOx en los gases de combustión de generadores de vapor es muy difícil de predecir ya que depende de muchos factores y no existe la información suficiente para interaccionar todos los parámetros que influyen en la formación de dichos compuestos. Sin embargo, es necesario determinar la influencia de algunos parámetros de operación y condiciones de diseño del equipo que realiza la combustión, para determinar especificaciones que permitan minimizar las emisiones de NOx. El diseño y condiciones de operación de los quemadores es de gran importancia en la formación de tos NOx. Actualmente, varias compañías de países industrializados han desarrollado estudios en este campo, por lo que es necesario también conocer los avances logrados y la posibilidad de aplicación a los diseños de quemadores que existen en las centrales termoeléctricas de México. Este trabajo comprendió el análisis de las alternativas de control para disminuir las emisiones de NOx durante el proceso de combustión; dentro de ésto se realizó un estudio de las principales características operacionales de quemadores para baja producción de NOx instalados en generadores de vapor de centrales generadoras de otros países. Además, se llevó a cabo el análisis y evaluación de las emisiones de NOx en tres generadores de vapor de centrales termoeléctricas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Para tal propósito, se hicieron mediciones de NOx durante un programa de afinación de los sistemas de combustión de dichos generadores de vapor; las mediciones se realizaron operando los generadores de vapor en las diferentes condiciones de operación requeridas para la evaluación de los sistemas de combustión de dichos equipos. Se evaluó un generador de vapor que operó con combustóleo como combustible, uno que operó con gas natural y otro que operó con carbón mineral. Los resultados obtenidas de este análisis mostraron los niveles de emisión de NOx así como las tendencias y comportamientos úe estas emisiones con respecto 4 las variaciones realizadas en los parámetros del proceso de combustión. Esto permitió determinar la influencia de dichos parámetros en la formación de los NOx y hacer algunas recomendaciones tendientes a reducir las emisiones de estas sustancias. Se espera que este trabajo sirva para que en estudios posteriores se desarrolle una metodología específica para evaluar el comportamiento de las emisiones de NOx con diferentes modificaciones en la configuración y parámetros de operación del equipo empleado en la realización del proceso de combustión, para poder implementar medidas correctivas eficaces y que no perjudiquen la eficiencia de los sistemas generadores.

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Tesis	Biblioteca Electrónica-Hemeroteca	Tesis	CING QD516 .G8 1993	V. 1 Ej. 01	No sale a préstamo		132474

(Ingeniero Químico Industrial) U.A.N.

Bibliografía: h. 130- 133

Introducción.--

I.- Generalidades.--
1.1.- El proceso de la combustión.--
1.1.1.- Principios básicos.--
1.1.2.- Reacciones de combustión.--
1.1.3.- Aire para la combustión.--
1.1.4.- Variables que afectan la combustión.--
1.2.- Características de los generadores de vapor.--
1.2.1.- Funciones principales.--
1.2.2.- Principios básicos de operación.--
1.3.- Combustibles.--
1.3.1.- Características de los diferentes combustibles fósiles.--
1.4.- Descripción de un quemador convencional.--
1.4.1.- Funcionamiento.--
1.4.2.- Componentes principales.--

Il.- Formación de NOx y alternativas de control.--
2.1.- Mecanismos de formación de NOx.--
2.1.2.- NOx, del combustible.--
2.2.- Factores que afectan la formación de NOx en la combustión.--
2.3.- Tecnologías para el control de las NO.--
2.3.1.- Tratamiento de los productos ce combustión.--
2.3.2.- Modificaciones al proceso de la combustión.--
2.4.- Quemadores para baja producción de NOx.--
2.4.1.- Principios operacionales.--
2.4.2.- Principales diseños comerciales.--

III.- Análisis de emisiones de nox en generadores de vapor para producción de energía eléctrica en méxico.--
3.1.- Metodología empleada en la afinación de un generador de vapor.--
3.1.1.- Mediciones preliminares.--
3.1.2.- Medición en condiciones iniciales.--
3.1.3.- Variación de la diferencia de presiones entre las cajas de aire y el hogar.--
3.1.4.- Variación de la temperatura del combustible a quemadores.--
3.1.5.- Variación de la posición de compuertas de aire a quemadores.--
3.1.6.- Variación de la presión del vapor de atomización.--
3.2.- Efecto esperado de la variación de las condiciones operativas del generador de vapor sobre la formación de NOx.--
3.3.- Equipo utilizado para la medición de emisiones.--
3.4.- Aplicación de la metodología de pruebas a un generador de vapor operado con combustóleo.--
3.4.1.- Características principales y sistema de quemadores del generador de vapor.--
3.4.2.- Pruebas realizadas.--
3.5.- Aplicación de la metodología de pruebas a un generador de vapor operado con gas natural.--
3.5.1.- Características principales del generador de vapor.--
3.5.2.- Pruebas realizadas.--
3.6.- Aplicación de la metodología de pruebas a un generador de vapor operado con carbón mineral.--
3.6.1.- Características principales y sistema de quemadores del generador de vapor.--
3.6.2.- Pruebas realizadas.--

IV.- Resultados.--
4.1.- Resultados de las pruebas con combustóleo.--
4.2.- Resultados de las pruebas con gas natural.--
4.3.- Resultados de las pruebas con carbón mineral.--

V.- Conclusiones y recomendaciones.--
5.1.- Conclusiones.--
5.2.- Recomendaciones.--

Referencias bibliográficas.

Los óxidos de nitrógeno (NO y NO₂) generalmente indicados como NOx, han sido identificados como uno de los contaminantes atmosféricos de mayor importancia emitidos durante el proceso de la combustión de combustibles fósiles (carbón, gas natural y combustóleo).

La concentración de los NOx en los gases de combustión de generadores de vapor es muy difícil de predecir ya que depende de muchos factores y no existe la información suficiente para interaccionar todos los parámetros que influyen en la formación de dichos compuestos. Sin embargo, es necesario determinar la influencia de algunos parámetros de operación y condiciones de diseño del equipo que realiza la combustión, para determinar especificaciones que permitan minimizar las emisiones de NOx.

El diseño y condiciones de operación de los quemadores es de gran importancia en la formación de tos NOx. Actualmente, varias compañías de países industrializados han desarrollado estudios en este campo, por lo que es necesario también conocer los avances logrados y la posibilidad de aplicación a los diseños de quemadores que existen en las centrales termoeléctricas de México.

Este trabajo comprendió el análisis de las alternativas de control para disminuir las emisiones de NOx durante el proceso de combustión; dentro de ésto se realizó un estudio de las principales características operacionales de quemadores para baja producción de NOx instalados en generadores de vapor de centrales generadoras de otros países.

Además, se llevó a cabo el análisis y evaluación de las emisiones de NOx en tres generadores de vapor de centrales termoeléctricas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Para tal propósito, se hicieron mediciones de NOx durante un programa de afinación de los sistemas de combustión de dichos generadores de vapor; las mediciones se realizaron operando los generadores de vapor en las diferentes condiciones de operación requeridas para la evaluación de los sistemas de combustión de dichos equipos. Se evaluó un generador de vapor que operó con combustóleo como combustible, uno que operó con gas natural y otro que operó con carbón mineral.

Los resultados obtenidas de este análisis mostraron los niveles de emisión de NOx así como las tendencias y comportamientos úe estas emisiones con respecto 4 las variaciones realizadas en los parámetros del proceso de combustión. Esto permitió determinar la influencia de dichos parámetros en la formación de los NOx y hacer algunas recomendaciones tendientes a reducir las emisiones de estas sustancias.

Se espera que este trabajo sirva para que en estudios posteriores se desarrolle una metodología específica para evaluar el comportamiento de las emisiones de NOx con diferentes modificaciones en la configuración y parámetros de operación del equipo empleado en la realización del proceso de combustión, para poder implementar medidas correctivas eficaces y que no perjudiquen la eficiencia de los sistemas generadores.

Área de Ciencias Básicas e Ingenierías