ES2338199A1 - Additive to improve the combustión in industrial combustión apparatus, procedure to manufacture it and mode of utilization. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Aditivo para mejorar la combustión en aparatos de combustión industriales, procedimiento para fabricarlo y modo de utilización.Additive to improve combustion in appliances of industrial combustion, procedure to manufacture it and way of utilization.
La presente invención se refiere a una aditivo para mejorar la combustión en aparatos de combustión industriales, a un procedimiento para fabricarlo y a un modo de utilización.The present invention relates to an additive to improve combustion in industrial combustion appliances, to a procedure to manufacture it and a way of use.
Mediante la utilización de este aditivo se mejora la eficiencia de los aparatos de combustión tales como calderas industriales o de producción de energía eléctrica, u otros tipos de hornos que quemen biomasa, carbón, petróleo y gas, y en general combustibles sólidos, líquidos o gaseosos a alta temperatura. Además se consiguen importantes reducciones en las emisiones, incluidas las de gases de efecto invernadero, en la producción de escorias, depósitos y cenizas y en el consumo de combustible.By using this additive you improves the efficiency of combustion devices such as industrial or electric energy production boilers, or others types of furnaces that burn biomass, coal, oil and gas, and in general solid, liquid or gaseous fuels at high temperature. In addition important reductions in the emissions, including those of greenhouse gases, in the production of slags, deposits and ashes and in the consumption of fuel.
Para ello se suministra controladamente una mezcla pulverulenta de mineral de silicato de aluminio preprocesado y mezclado con otros componentes, que consigue depurar los gases de combustión y las cenizas en suspensión, inhibir los depósitos, y promover la combustión completa del combustible y de los gases no completamente oxidados, con lo cual aumenta la eficiencia global de dicho aparato de combustión.To do this, a powdery mixture of preprocessed aluminum silicate ore and mixed with other components, which manages to purify the gases of combustion and suspended ashes, inhibit deposits, and promote the complete combustion of fuel and non-gas completely oxidized, thereby increasing the overall efficiency of said combustion apparatus.
Las calderas industriales son fundamentales en la generación térmica de energía eléctrica y en la generación de calor para otros muchos usos industriales. Sin embargo, estas aparatos de combustión presentan en su operación una serie de problemas, tales como:Industrial boilers are essential in thermal generation of electrical energy and in the generation of heat for many other industrial uses. However, you are combustion devices have a series of problems such as:
- \bullet?
- Sobrecalentamientos localesOverheating local
- \bullet?
- Baja eficiencia de la combustiónLow efficiency of the combustion
- \bullet?
- Combustión inestable, sobre todo a baja carga o con combustibles poco refinados.Unstable combustion, especially at low load or with low refined fuels.
- \bullet?
- Altas emisiones contaminantes, incluidos partículas y gases de efecto invernadero.High pollutant emissions, including particles and greenhouse gases.
- \bullet?
- Escorias en las paredes del horno e incrustaciones en las superficies de transmisión de calor.Slags on the walls of the oven and inlays on the transmission surfaces of hot.
- \bullet?
- Problemas de corrosión a altas temperaturasCorrosion problems at high temperatures
- \bullet?
- Variación en la relación combustible/aire óptimaVariation in the relationship optimal fuel / air
- \bullet?
- Características no constantes en los combustiblesNon-constant characteristics in the fuels
Se han utilizado diversos métodos para
solucionar o disminuir estos problemas. El más eficaz sería utilizar
un combustible que tuviera siempre las mismas características, para
optimizar el sistema de combustión de acuerdo con ellas. Si además
también tiene este combustible bajos contenidos de vanadio, azufre y
sodio se pueden reducir hasta casi eliminarlos la mayoría de esos
problemas. Sin embargo, esto suele ser imposible en la práctica, y
es necesario aceptar suministros de combustible sin estos
requerimientos para que la instalación sea viable económica-
mente.Various methods have been used to solve or reduce these problems. The most efficient would be to use a fuel that always had the same characteristics, to optimize the combustion system according to them. If this fuel also has low vanadium, sulfur and sodium contents, it can be reduced to almost eliminate most of these problems. However, this is usually impossible in practice, and it is necessary to accept fuel supplies without these requirements for the installation to be economically viable.
mind.
Por ello se suele recurrir a soluciones mecánicas o químicas, como modificar las condiciones de la combustión, utilizar aditivos, la desulfuración de los gases de combustión, etc.That is why we usually resort to solutions mechanical or chemical, how to modify the conditions of the combustion, use additives, desulfurization of gases combustion, etc.
Por ejemplo los gases de combustión pueden ser tratados rociándolos con lodos alcalinos antes de lanzarlos a la atmósfera. Al reaccionar con estos lodos,los óxidos de azufre se transforman en compuestos insolubles de sulfito o sulfato de calcio. Estos compuestos de calcio pueden ser entonces separados y eliminados o transformados en productos comerciales como yesos. Sin embargo, la efectividad de estos separadores basados en cal tienen una eficacia cuestionable, y se ha demostrado que no son eficaces con combustibles de alto contenido en azufre que producen SO_{3} durante la combustión.For example combustion gases can be treated by spraying them with alkaline sludge before throwing them into the atmosphere. By reacting with these sludges, sulfur oxides will they transform into insoluble compounds of sulphite or calcium sulfate. These calcium compounds can then be separated and eliminated or transformed into commercial products such as plasters. Without However, the effectiveness of these lime-based separators have a questionable efficacy, and it has been shown that they are not effective with high sulfur fuels that produce SO 3 during combustion
También puede añadirse aditivos al combustible para reducir las emisiones de SO_{3}, de cenizas ácidas en suspensión, las incrustaciones en los tubos y la corrosión, y para mejorar la combustión completa del combustible. Sin embargo, estos aditivos suelen ser caros y de efectividad variable. Hasta la fecha los aditivos más usados y con mejores resultados son los basados en MgO y Mg(OH)_{2}, que se suministran generalmente en forma de aceite, y también otros compuestos de Mg o Mg-Mn solubles en aceite.Fuel additives can also be added to reduce SO_ {3} emissions from acid ash in suspension, inlays in the tubes and corrosion, and for improve complete combustion of fuel. However, these Additives are usually expensive and of varying effectiveness. Till the date the most used additives with the best results are those based on MgO and Mg (OH) 2, which are generally supplied in oil form, and also other Mg compounds or Mg-Mn soluble in oil.
Como ejemplo de intentos para resolver estos problemas pueden verse los siguientes documentos de patente. El ES0410405 describe algunos catalizadores en forma de tiras metálicas utilizados para mejorar la combustión. En EP1602708 se describe un aditivo metálico para controlar las emisiones de óxidos de nitrógeno, utilizando principalmente Mn, y en ES2179092 se reivindica un catalizador de Cr. En US6067914 el metal utilizado es una aleación de Al-Ti. El inconveniente de estas técnicas es que el consumo en plantas industriales de estos metales aumenta el coste de operación.As an example of attempts to resolve these problems can be seen the following patent documents. He ES0410405 describes some catalysts in the form of metal strips Used to improve combustion. EP1602708 describes a metal additive to control oxides emissions from nitrogen, mainly using Mn, and in ES2179092 it claims a Cr catalyst. In US6067914 the metal used is an alloy of Al-Ti. The inconvenience of these techniques is that the consumption in industrial plants of these metals Increase the operation cost.
Hasta la fecha ninguna de las técnicas mencionadas por sí sola ha sido suficiente para resolver todos los problemas que plantea la optimización de la combustión y el control de las emisiones y su reducción hasta los límites marcados por las autoridades obligan a los operadores de las plantas a utilizar múltiples procedimientos, que aumentan tremendamente los costos y la complejidad del funcionamiento de las plantas, además de ser estas técnicas muchas veces incompatibles entre sí, lo que limita su eficiencia.To date none of the techniques mentioned alone has been enough to solve all the problems posed by combustion optimization and control of emissions and their reduction to the limits set by authorities force plant operators to use multiple procedures, which greatly increase costs and complexity of the operation of the plants, besides being these techniques often incompatible with each other, which limits their efficiency.
Por ello la presente invención consiste en un producto, un procedimiento para fabricarlo y un modo de utilización que ofrece una manera simple, eficaz y económica de conseguir una combustión óptima y una reducción de las emisiones en aparatos de combustión de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, de biomasa o de combustibles fósiles, incluyendo calderas de plantas generadoras de electricidad y otras calderas, resolviendo principalmente los siguientes problemas:Therefore the present invention consists of a product, a procedure to manufacture it and a method of use which offers a simple, effective and economical way to get a Optimum combustion and a reduction of emissions in appliances combustion of solid, liquid and gaseous fuels, of biomass or fossil fuels, including plant boilers generating electricity and other boilers, solving Mainly the following problems:
- \bullet?
- Baja eficiencia en la combustiónLow efficiency in combustion
- \bullet?
- Formación de escorias e incrustaciones en las superficies de la caldera Slag formation e inlaid boiler surfaces
- \bullet?
- Emisiones contaminantes y corrosivas. Pollutant emissions and corrosive
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
El producto de la invención, un aditivo para mejorar la combustión en aparatos de combustión industriales, es un derivado de minerales generalmente de tipo volcánico, que han de ser extraídos de la mina y procesados, y que comprenden compuestos amorfos o cristalinos de silicato de aluminio, con las siguientes propiedades:The product of the invention, an additive for improve combustion in industrial combustion devices, is a derived from minerals generally of volcanic type, which must be extracted from the mine and processed, and comprising compounds amorphous or crystalline aluminum silicate, with the following properties:
- \bullet?
- Contenido en componentes de silicio de entre 64% y 95% en peso Content in components of silicon between 64% and 95% by weight
- \bullet?
- Densidad específica de entre 2,40 y 2,95 Specific density between 2.40 and 2.95
- \bullet?
- Nivel de hidratación en estado natural de entre 7% y 9% en peso Hydration level in state natural between 7% and 9% by weight
Este mineral volcánico tal como aparece en la naturaleza tiene las características siguientes, a una temperatura de 170ºC:This volcanic mineral as it appears in the nature has the following characteristics, at a temperature of 170ºC:
- \bullet?
- El nivel de hidratación cambia totalmente entre el nivel del mar y los 1250 m, pudiendo llegar a estar completamente hidratado a esta altitud.The level of hydration changes totally between sea level and 1250 m, being able to reach Be fully hydrated at this altitude.
- \bullet?
- Totalmente deshidratado puede doblar su capacidad de absorción respecto a su estado natural. Fully dehydrated can double its absorption capacity with respect to its state natural.
- \bullet?
- Si se pulveriza puede absorber una vez y media su propio peso debido a la cantidad de área específica que se añade en el proceso de pulverización. If it is sprayed it can absorb once and a half your own weight due to the amount of area specific that is added in the spraying process.
- \bullet?
- El tamaño natural deshidratado tiene un diámetro de entre 50 y 64 micras. The natural size dehydrated It has a diameter between 50 and 64 microns.
- \bullet?
- Una pulverización en un molino de rodillos puede reducir el diámetro de las partículas hasta los 24 mieras.A spray in a mill Roller can reduce particle diameter up to 24 you love
El producto de la invención comprende por tanto un mineral hidroabsorbente de origen volcánico compuesto principalmente de silicatos de aluminio, expandido térmicamente y molido hasta un diámetro aproximado de 24 mieras, y mezclado con los siguientes componentes auxiliares en una proporción que depende de la planta de combustión concreta a la que se le suministra el producto:The product of the invention therefore comprises a hydroabsorbent mineral of composite volcanic origin mainly of aluminum silicates, thermally expanded and ground to an approximate diameter of 24 microns, and mixed with following auxiliary components in a proportion that depends on the concrete combustion plant to which the product:
- \bullet?
- Diatomitas o tierras diatomaceas: entre el 0% y el 50%Diatomites or lands diatomomaceous: between 0% and 50%
- \bullet?
- Perlita: entre el 0% y el 50%; puzolanas entre el 0% y el 50% Perlite: between 0% and 50%; pozzolanas between 0% and 50%
- \bullet?
- Sílice: entre el 0% y el 50% Silica: between 0% and fifty%
La formulación final es entonces homogeneizada y empacada para su envío y aplicación en el sistema de combustión del cliente.The final formulation is then homogenized and packed for shipment and application in the combustion system of the client.
El procedimiento de fabricación del aditivo para mejorar la combustión en aparatos de combustión industriales de la invención es el siguiente:The manufacturing process of the additive for improve combustion in industrial combustion appliances of the invention is as follows:
Se obtiene por extracción minera un mineral hidroabsorbente de origen volcánico compuesto principalmente de silicatos de aluminio en forma amorfa o cristalina.A mineral is obtained by mining hydroabsorbent of volcanic origin composed mainly of Aluminum silicates in amorphous or crystalline form.
Se somete a un preproceso que consiste en:It undergoes a preprocess consisting of:
- 1.one.
- Se expande térmicamente mediante un calentamiento rápido.Be thermally expands by rapid heating.
- 2.2.
- Se pulveriza hasta un tamaño de partícula inferior a 24 mieras.Be spray up to a particle size less than 24 you love
Este polvo de mineral preprocesado se mezcla y homogeneiza con uno o varios componentes auxiliares, cuyas proporciones son función de la planta concreta a la que se va a servir el aditivo, y se empaqueta para ser enviado.This preprocessed mineral powder is mixed and homogenizes with one or more auxiliary components, whose proportions are a function of the concrete plant to which it is going to serve the additive, and it is packaged to be sent.
El modo de utilización del aditivo para mejorar la combustión en aparatos de combustión industriales de la invención, en la planta generadora de electricidad o en otro tipo de caldera industrial es el siguiente:The mode of use of the additive to improve combustion in industrial combustion apparatus of the invention, in the electricity generating plant or in other types of Industrial boiler is as follows:
- 1.one.
- El aditivo, suministrado en polvo, es dispersado directamente en la entrada primaria de aire a la cámara de combustión, en otras entradas secundarias de aire en la cámara de combustión, en la corriente de gases de combustión o en otras zonas del aparato de combustión. Esta dispersión se consigue mediante alimentadores de polvo neumáticos, mecánicos o de cualquier otro tipo. La alimentación está controlada para conseguir en cada zona la concentración de partículas de aditivo en suspensión calculada. Esta concentración se consigue a partir de una relación aditivo/combustible determinada previamente mediante pruebas y calibraciones en el aparato de combustión concreto.He additive, supplied in powder, is dispersed directly in the primary air inlet to the combustion chamber, in others secondary air inlets in the combustion chamber, in the flue gas stream or other areas of the appliance combustion. This dispersion is achieved by means of feeders pneumatic, mechanical or other dust. The power is controlled to get in each zone the concentration of additive particles in suspension calculated. This concentration is achieved from a relationship additive / fuel previously determined by tests and calibrations in the concrete combustion apparatus.
- 2.2.
- Valores típicos para la relación de alimentación aditivo/combustible comienzan en 0,002:1 (\pm 25%), y se van ajustando dinámicamente en función de las características operativas de la planta, el tipo y las características del combustible, etc., buscando la mayor eficiencia total de la operación, el poco deterioro de la planta y las mínimas emisiones contaminantes.Typical values for the ratio of additive / fuel feed starts at 0.002: 1 (± 25%), and are dynamically adjusted depending on the characteristics operational characteristics of the plant, the type and characteristics of the fuel, etc., seeking the highest total efficiency of the operation, the little deterioration of the plant and the minimum emissions pollutants
Como se ve, las características de la planta, el tipo de combustible y las exigencias medioambientales, influyen en el procedimiento de fabricación del aditivo, ya que en función de esas características se añaden más o menos componentes auxiliares (diatomitas, perlita o sílice), pero también en el procedimiento de utilización del aditivo, ya que en cada planta con un aparato de combustión y un tipo de combustible concretos se ajustan las relaciones aditivo/combustible hasta lograr los mejores resultados.As you can see, the characteristics of the plant, the type of fuel and environmental requirements, influence the manufacturing process of the additive, since depending on those characteristics are added more or less auxiliary components (diatomites, perlite or silica), but also in the procedure of use of the additive, since in each plant with an apparatus of combustion and a specific type of fuel adjust the additive / fuel ratios until the best are achieved results.
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo ilustrativo y no limitativo de ésta.Then it goes on to describe very brief a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention presented as an illustrative example and not limiting it.
La figura 1 es un esquema de la fabricación del aditivo de la invención.Figure 1 is a diagram of the manufacture of the additive of the invention.
La figura 2 es un esquema del procedimiento de utilización del aditivo en un aparato de combustión industrial.Figure 2 is a schematic of the procedure of use of the additive in an industrial combustion apparatus.
En ellos los números corresponden a las siguientes referencias:In them the numbers correspond to the following references:
- 1.-one.-
- Tolva de alimentación de mineralMineral feed hopper
- 2.-2.-
- Soplante para el mineralMineral blower
- 3.-3.-
- CalentadorHeater
- 4.- 4.-
- MolinoWindmill
- 5.-5.-
- Separador ciclónicoCyclone separator
- 6.-6.-
- Tova de mineral preprocesadoPreprocessed ore tova
- 7.-7.-
- Componentes auxiliaresAuxiliary components
- 8.-8.-
- MezcladoraMixer
- 9.-9.-
- Tolva de embaladoPacking hopper
- 10.-10.-
- saco de aditivoadditive bag
- 11.-eleven.-
- Conducto de polvo de mineralMineral Powder Duct
- 12.-12.-
- Conducto de retorno de mineralMineral Return Duct
- 13.-13.-
- Tolva de aditivoAdditive hopper
- 14.-14.-
- Soplante para aditivoAdditive blower
- 15.-fifteen.-
- Válvulas de controladaControlled valves
- 16.-16.-
- Tolva de combustibleFuel hopper
- 17.-17.-
- Pulverizadora de combustibleFuel sprayer
- 18.-18.-
- Soplante principalmenteMainly blowing
- 19.-19.-
- Soplante secundariaSecondary blower
- 20.-twenty.-
- CalderaBoiler
- 21.-twenty-one.-
- Zona de gases de combustiónFlue gas zone
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
El procedimiento ara fabricar el aditivo para mejorar la combustión en aparatos de combustión industriales de la invención se esquematiza en la Figura 1. Comienza obteniendo de la mina un mineral hidroabsorbente de origen volcánico compuesto principalmente de silicatos de aluminio. Este mineral se somete a un preproceso:The process for manufacturing the additive for improve combustion in industrial combustion appliances of the invention is schematized in Figure 1. It begins by obtaining from the mine a hydroabsorbent mineral of composite volcanic origin mainly of aluminum silicates. This mineral undergoes a preprocess:
- 1.one.
- Se introduce en una tolva de alimentación de mineral (1) y con ayuda de la corriente de aire generada por una soplante para el mineral (2) es conducido a un calentador (3), donde se expande térmicamente mediante un calentamiento rápido.Be introduce into a mineral feed hopper (1) and with the help of the air flow generated by a blower for the ore (2) it is led to a heater (3), where it expands thermally by rapid heating.
- 2.2.
- A continuación se pulveriza en un molino (4). A la salida del molino, mediante un separador ciclónico (5), las partículas de tamaño superior a 24 mieras son devueltas a la tolva de alimentación de mineral (1) por un conducto de retorno de mineral (12), mientras que las partículas de tamaño menor de 24 mieras se envían por un conducto de polvo de mineral (11) a una tolva de mineral preprocesado (6).TO It is then sprayed in a mill (4). At the exit of the mill, using a cyclone separator (5), the size particles greater than 24 microns are returned to the feed hopper of ore (1) through a mineral return duct (12), while particles smaller than 24 microns are sent by a ore dust conduit (11) to a mineral hopper preprocessed (6).
La tolva de mineral preprocesado descarga en una mezcladora (8), en la que también descargan los componentes auxiliares (7) en proporciones que varían (desde el 0% al 50%) en función de las características de operación de la planta de combustión del cliente. Estos componentes auxiliares pueden ser:The preprocessed ore hopper discharges into a mixer (8), in which the components also discharge auxiliary (7) in proportions that vary (from 0% to 50%) in function of the operating characteristics of the plant customer combustion These auxiliary components can be:
- \bullet?
- Diatomitas o tierras diatomáceas Diatomites or lands diatomaceous
- \bullet?
- Perlita y puzolana Perlite and Pozzolana
- \bullet?
- Sílice Silica
En la mezcladora (8) el mineral preprocesado y los componentes auxiliares se mezclan hasta conseguir un polvo homogéneo de aditivo. Este aditivo en polvo cae sobre un tolva de embalado (9) de de los paquetes o sacos de aditivo (10) que serán suministrados al cliente.In the mixer (8) the preprocessed mineral and the auxiliary components are mixed until a powder is achieved homogeneous additive. This powder additive falls on a hopper of packed (9) of the additive packages or sacks (10) that will be supplied to the customer
Este debe ser considerado solo un procedimiento concreto de fabricación, y la invención debe considerase que cubre también otros procedimientos equivalentes que den como resultado el mismo tipo de aditivo de la invención.This should be considered only a procedure manufacturing concrete, and the invention should be considered as covering also other equivalent procedures that result in same type of additive of the invention.
El producto de la invención obtenido mediante este procedimiento comprende por tanto un mineral hidroabsorbente de origen volcánico compuesto principalmente de silicatos de aluminio, con las siguientes propiedades:The product of the invention obtained by this process therefore comprises a hydroabsorbent mineral of volcanic origin composed mainly of aluminum silicates, with the following properties:
- \bullet?
- Contenido en componentes de silicio de entre 64% y 95% en pesoContent in components of silicon between 64% and 95% by weight
- \bullet?
- Densidad específica de entre 2,40 y 2,95 Specific density between 2.40 and 2.95
- \bullet?
- Nivel de hidratación en estado natural de entre 7% y 9% en peso Hydration level in state natural between 7% and 9% by weight
Este mineral se somete a un preprocesado consistente en una expansión térmica y un molido hasta un diámetro aproximado de 24 mieras.This mineral undergoes a preprocessed consisting of a thermal expansion and ground to a diameter Approximately 24 microns.
\newpage\ newpage
La tabla siguiente indica la composición química aproximada en el ejemplo de realización del componente mineral de origen volcánico en estado natural bruto sin procesar, tal como se recibe de la mina y después del preproceso (valores en %):The following table indicates the chemical composition approximate in the embodiment example of the mineral component of unprocessed raw natural volcanic origin, as receives from the mine and after preprocessing (values in%):
El aditivo de la invención se consigue mezclando el mineral preprocesado con componentes auxiliares hasta conseguir un polvo homogéneo. Los componentes auxiliares se añaden en una proporción que depende de la planta de combustión concreta a la que se le suministra el producto. En algunas plantas algún componente no será útil, es decir, se añadirá en un 0%, y en todos los casos la mezcla no tendrá más del 50% de ninguno. Si alguno está en una proporción de 50%, los demás tendrán que estar en proporciones inferiores, incluso algún componente en un 0%. Los componentes del aditivo pueden ser diatomitas o tierras diatomáceas, perlita, puzolanas y sílice.The additive of the invention is achieved by mixing the preprocessed mineral with auxiliary components until achieving a homogeneous powder. Auxiliary components are added in a proportion that depends on the concrete combustion plant at which The product is supplied. In some plants some component does not it will be useful, that is, it will be added at 0%, and in all cases the Mix will not have more than 50% of any. If anyone is in one 50% ratio, others will have to be in proportions lower, even some component at 0%. The components of additive can be diatomites or diatomaceous earth, perlite, pozzolans and silica.
Las composiciones y valores concretos deben considerase solo como un ejemplo de composición del producto de la invención, que comprende también variaciones en las cantidades y proporciones que no alteren las propiedades para mejorar la combustión del aditivo de la invención.Compositions and concrete values must considered only as an example of product composition of the invention, which also includes variations in quantities and proportions that do not alter the properties to improve the combustion of the additive of the invention.
El modo de utilización del aditivo para mejorar la combustión en aparatos de combustión industriales de la invención, en la planta generadora de electricidad o en otro tipo de caldera industrial se esquematiza en la Figura 2.The mode of use of the additive to improve combustion in industrial combustion apparatus of the invention, in the electricity generating plant or in other types of Industrial boiler is schematized in Figure 2.
El aparato de combustión comprende una caldera (20), por ejemplo para generar vapor, alimentada por combustible que en este caso será sólido proveniente de la tolva de combustible (16). El combustible es pulverizado en el pulverizador de combustible (17), y desde él una comente de aire principal producido por la soplante principal (18) lo conduce a la cámara de combustión de la caldera (20). Una alimentación de aire secundario es aportada por la soplante secundaria (19).The combustion apparatus comprises a boiler (20), for example to generate steam, fueled by fuel that in this case it will be solid coming from the fuel hopper (16). The fuel is sprayed in the sprayer of fuel (17), and from it a main air source produced by the main blower (18) leads to the combustion chamber of the boiler (20). A secondary air supply is provided by the secondary blower (19).
El aditivo se suministra en polvo desde la tolva de aditivo (13) mediante la corriente de aire producida por la soplante del aditivo (14). Este flujo de aditivo es distribuido mediante las válvulas de control (15) a diversas zonas, en función de las características de la planta y de los requerimientos de eficiencia y de contaminación, y de otros parámetros de funcionamiento como las distintas cargas exigidas a la caldera, y después de ensayos y calibraciones preliminares.The additive is supplied in powder form from the hopper of additive (13) by the air flow produced by the additive blower (14). This additive flow is distributed via control valves (15) to various areas, depending on of the characteristics of the plant and the requirements of efficiency and pollution, and other parameters of operation as the different loads required to the boiler, and after preliminary tests and calibrations.
En el ejemplo se distribuye aditivo a:In the example additive is distributed to:
- 1.one.
- La zona de combustión mezclado con el aire primario y el combustible pulverizado.The combustion zone mixed with primary air and fuel pulverized
- 2.2.
- La zona de combustión inyectando aditivo en la corriente de aire secundario.The combustion zone by injecting additive into the air stream secondary.
- 3.3.
- La zona de gases de combustión (21) a través de un conducto específico para el aditivo.The flue gas zone (21) through a specific duct for the additive
Mediante las válvulas (15) no solo se ajusta la relación aditivo/combustible y las zonas donde se va a distribuir conforme a unos valores fijos de la planta, como el tipo de caldera, sino que se pueden controlar también en función de otros parámetros que pueden ser variables, como por ejemplo, la carga de la caldera.The valves (15) not only adjust the additive / fuel ratio and the areas where it will be distributed according to fixed plant values, such as the type of boiler, but can also be controlled based on other parameters which can be variable, such as the burden of boiler.
En este ejemplo concreto se distribuye el aditivo de la invención de esta manera, pero en otros modos de realización podría haber más o menos conductos u otras maneras de incorporarlo, siempre ajusfando la relación aditivo/combustible y las proporciones y zonas donde se distribuye para conseguir unos valores óptimos de eficiencia en la combustión, bajo desgaste del equipo y bajos niveles de contaminación.In this specific example, the additive of the invention in this way, but in other ways of realization there could be more or less ducts or other ways of incorporate it, always adjusting the additive / fuel ratio and the proportions and areas where it is distributed to get some optimal combustion efficiency values, low wear of the equipment and low levels of pollution.
Para demostrar las propiedades ventajosas del aditivo se ha utilizado experimentalmente en Albacete (España), en una planta secadora y en otra productora de electricidad, que utilizan como combustible principal restos de aceitunas.To demonstrate the advantageous properties of additive has been used experimentally in Albacete (Spain), in a drying plant and another electricity producer, which Olives used as the main fuel.
En la planta secadora existía el problema de que producía mucha escoria e incrustaciones en las paredes del calentador.In the drying plant there was the problem that it produced a lot of scum and scale on the walls of the Heater.
Se instaló un sistema de alimentación para el aditivo de la invención en la entrada de aire principal, comenzando con una relación aditivo/combustible de 0,002:1. Los resultados fueron los siguientes:A power system was installed for the additive of the invention in the main air inlet, starting with an additive / fuel ratio of 0.002: 1. The results They were the following ones:
- \bullet?
- Las emisiones de CO bajaron de 1800 ppm a 400 ppm, y conforme se incrementaba la relación aditivo/combustible tendían a bajar hasta anularse.CO emissions fell from 1800 ppm to 400 ppm, and as the ratio increased additive / fuel tended to go down until canceled.
- \bullet?
- La temperatura del horno creció aproximadamente 30º.The oven temperature grew approximately 30º.
- \bullet?
- El consumo de combustible se redujo en aproximadamente el 25%.Fuel consumption is reduced by approximately 25%.
Además, la apariencia visual de los gases de combustión emitidos era de menos cenizas en suspensión, mejorando también el aspecto de las escorias y disminuyendo los depósitos en las paredes del horno.In addition, the visual appearance of the gases of combustion emitted was less ashes in suspension, improving also the appearance of slags and decreasing deposits in The oven walls.
Un experimento parecido se hizo en un planta generadora de vapor y electricidad, que también usaba como combustible restos de aceitunas.A similar experiment was done in a plant steam and electricity generator, which he also used as fuel remains of olives.
Se inyectó directamente el aditivo en la cámara de combustión debajo de los tubos de evaporación, con un tubo que atravesaba la pared de la caldera y mediante aire a presión. La relación aditivo/combustible era aproximadamente de 0,005:1. en este caso no fue posible variar esta relación durante el experimento.The additive was injected directly into the chamber of combustion under the evaporation tubes, with a tube that it crossed the wall of the boiler and by means of pressurized air. The additive / fuel ratio was approximately 0.005: 1. in this case it was not possible to vary this relationship during the experiment.
Los resultados fueron:The results were:
- \bullet?
- Las emisiones de CO bajaron de 10.029 ppm a 447 ppm.CO emissions fell from 10,029 ppm to 447 ppm.
- \bullet?
- La temperatura del horno se incrementó aproximadamente en 25ºC.The oven temperature is increased by approximately 25 ° C.
- \bullet?
- El consumo de combustible bajó un 25%.Fuel consumption dropped 25%
Y también se apreciaron visualmente menos cenizas en suspensión, mejor aspecto de las escorias, menos depósitos en las paredes y más limpieza en la caldera y menos incrustaciones.And also less visually appreciated suspended ashes, better slag appearance, less deposits on the walls and more cleaning in the boiler and less scale.
Claims (10)
- \bullet?
- Contenido en componentes de silicio de entre 64% y 95% en pesoContent in components of silicon between 64% and 95% by weight
- \bullet?
- Densidad específica de entre 2,40 y 2,95 Specific density between 2.40 and 2.95
- \bullet?
- Nivel de hidratación en estado natural de entre 7% y 9% en peso Hydration level in state natural between 7% and 9% by weight
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109458620A (en) * | 2018-11-16 | 2019-03-12 | 沈阳航空航天大学 | Reduce the compound additive and its application method of sludge incineration fine particle production quantity |
Citations (3)
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| US3249075A (en) * | 1963-03-08 | 1966-05-03 | Combustion Eng | Additive mixtures to combat high temperature corrosion and ash bonding during the operation of furnaces |
| US4577566A (en) * | 1982-04-01 | 1986-03-25 | Betz Laboratories, Inc. | Method of conditioning fireside fouling deposits using large particle size amorphous silica |
| WO2007112561A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Atlantic Combustion Technologies Inc. | Increasing the efficiency of combustion processes |
-
2008
- 2008-07-28 ES ES200802228A patent/ES2338199B8/en not_active Expired - Fee Related
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