MXPA99002646A - Proceso para incrementar la efectividad de los compuestos quimicos para control de escoria en calderas de recuperacion de licor negro y otras unidades de combustion - Google Patents

Proceso para incrementar la efectividad de los compuestos quimicos para control de escoria en calderas de recuperacion de licor negro y otras unidades de combustion

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MXPA99002646A
MXPA99002646A MXPA/A/1999/002646A MX9902646A MXPA99002646A MX PA99002646 A MXPA99002646 A MX PA99002646A MX 9902646 A MX9902646 A MX 9902646A MX PA99002646 A MXPA99002646 A MX PA99002646A
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R Smyrniotis Christopher
F Michels William
Damian Marshall M
H Sun William
V Diep Daniel
M Chenanda Cari
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Nalco Fuel Tech
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La reducción de la escorificación se mejora mediante compuestos quimicos dirigidos o enfocados que reducen la escoria en un horno con la ayuda de modelado computacional de dinámica de fluidos. Se mejoran la utilización del compuesto químicos y el mantenimiento de la caldera.

Description

PROCESO PARA INCREMENTAR LA EFECTIVIDAD DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS PARA CONTROL DE ESCORIA EN CALDERAS DE RECUPERACIÓN DE LICOR NEGRO Y OTRAS UNIDADES DE COMBUSTIÓN CAMPO TÉCNICO La invención se relaciona con la mejoría en la efectividad de los compuestos químicos introducidos en el lado expuesto al fuego de las calderas recuperadoras de licor negro y de otras calderas con el propósito de reducir la escorificación, taponamiento y/o corrosión en el lado caliente o lado expuesto al fuego. En la industria papelera, se producen literalmente toneladas de licor negro que deben ser reducidas en un horno para proporcionar pastas de alimentación para digestión química o desecharse en la forma más económica y ambientalmente más benigna. Este licor tiene un poder calorífico relativamente elevado y es fuente de compuestos químicos recuperables. Se ha encontrado que puede quemarse en forma acuosa concentrada. El proceso de combustión produce sales de sulfato, cloruro y otras de sodio y potasio, oxígeno y otros que, en combinación tienen puntos de fusión relativamente bajos (por ejemplo, 1000 - 1800°F) y que chocan en las paredes y se solidifican sobre el intercambiador de calor y en otras superficies en el extremo caliente o expuesto al fuego de P1492/98 X las calderas. Estos depósitos (escorificaciones) son frecuentemente corrosivos y extremadamente difíciles de remover mediante las técnicas convencionales tales como el soplado de hollín. Su acumulación resulta en una pérdida de transferencia de calor en todo el sistema, incrementa la pérdida de succión o aspiración y limita la producción de gas . La técnica se ha esforzado por resolver el problema de la escorificación mediante la introducción de diversos compuestos químicos tales como el óxido o hidróxido de magnesio. El hidróxido de magnesio tiene la habilidad de sobrevivir en el entorno caliente del horno y reaccionar con los compuestos que forman al depósito, elevando su temperatura de fusión de cenizas y modificando de esta manera la textura de los depósitos resultantes. Desafortunadamente, la introducción de los compuestos químicos ha sido muy costosa debido a la deficiente utilización de los compuestos químicos, una gran parte simplemente se va al desecho o desperdicio y otra reacciona con la ceniza caliente que, de no ser así, no provocaría un problema . Existe la necesidad de un proceso mejorado que pueda lograr tratamientos confiables y altamente efectivos con un reducido consumo de los compuestos químicos.
P1492/98MX ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Se conoce una variedad de procedimientos y normalmente agregan compuestos químicos para el tratamiento tales como óxido de magnesio e hidróxido de magnesio al combustible o en el horno en cantidades suficientes para tratar a toda la ceniza producida, con la esperanza de resolver el problema de la escorificación. En la Patente de los Estados Unidos de América No. 4,159,683, se añade bentonita de sodio directamente al horno en una cantidad de hasta aproximadamente 5% en peso del material de desecho tal como el licor negro. En la Patente de los Estados Unidos de América No. 4,514,256, se usan materiales que tienden a reaccionar con el contenido de sulfuro de sodio de un licor negro. Las substancias adecuadas incluyen persulfato de sodio, dióxido de manganeso, óxido cúprico y óxido férrico. Esta revelación indica que el material se introduce preferentemente en el horno seco para hacer contacto con las porciones en donde la escoria tendería a acumularse. Se menciona el uso de pulpas pero no se prefiere y, no hay indicios de la manera en que se llega, preferentemente, a las áreas problemáticas particulares. Se muestra en los ejemplos del solicitante que, sin embargo, el modelado por computadora puede ser efectivo en proporcionar la inyección dirigida cuando se utiliza junto con pulpas de, por P1492/98MX ejemplo, hidróxido de magnesio, con agua de dilución para controlar el tamaño de las gotitas y la velocidad para asegurar que se trata en forma efectiva un área objetivo. En la Patente de los Estados Unidos de América No. 5,288,857, se introduce calcio en el licor negro o en una etapa anterior durante el procesamiento. Al igual que con los otros procedimientos, el uso de reactivo tiende a ser muy elevado.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN OBJETIVOS Y VENTAJAS DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la invención el mejorar la introducción de los aditivos químicos en el lado expuesto al fuego en las calderas de recuperación de licor negro para obtener tratamientos confiables y muy efectivos con un reducido consumo del compuesto químico. Es otro objeto de la invención el mejorar la confiabilidad de los regímenes de tratamiento químico del lado expuesto al fuego para calderas de recuperación de licor negro. Es otro objeto el reducir la utilización y los problemas de distribución asociados con los procesos de introducción del compuesto químico al lado expuesto al fuego en las calderas de recuperación de licor negro y en instalaciones similares para aumentar al máximo la P1492/98MX eficiencia química para el control de la escoria. Un objeto adicional pero relacionado es mitigar los costos que resultan de la presencia de escoria reduciendo su formación. Un objeto adicional es incrementar el rendimiento del horno con el tiempo. Otro objeto adicional es proporcionar corridas de producción más largas con un tiempo muerto reducido y una limpieza más fácil. Es otro objeto de la invención el habilitar la remoción de escoria mediante inyección del compuesto químico durante la operación normal de un horno. Estos y otros objetos se logran mediante la presente invención que proporciona un proceso mejorado para introducir los aditivos químicos al lado expuesto al fuego en calderas de recuperación de licor negro para obtener o lograr tratamientos de control de escoria confiables y muy efectivos con un reducido consumo del compuesto químico al efectuar una distribución mejorada de los compuestos químicos activos que reducen la escoria, que comprende: determinar las ubicaciones de escorificación dentro de un horno en donde en ausencia de tratamiento ocurrirá la escorificación; determinar las condiciones de temperatura y de flujo de gas dentro de la caldera; ubicar los puntos de introducción en la pared del horno en donde pueda P1492/98MX efectuarse la introducción de los compuestos químicos; Sobre la base de las condiciones de temperatura y de flujo de gas existentes entre los puntos de introducción y las ubicaciones o posiciones de escorificación, determinar el tamaño de la gotita, la cantidad del compuesto químico, la cantidad de agua (u otro medio) tal como un vehículo y el momentum (ímpetu) de la gotita necesario para dirigir al compuesto químico en forma activa hacia los lugares de escorificación; y, sobre la base de las determinaciones del paso anterior, introducir el compuesto químico para reducir la escorificación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS O FIGURAS La invención se comprenderá mejor y sus ventajas serán mucho más evidentes cuando la siguiente descripción detallada se lea junto con los dibujos acompañantes, en los cuales : La Figura 1 es un sumario gráfico de una corrida de referencia, una corrida de prueba no de conformidad con la invención y una corrida de prueba de conformidad con la invención; y La Figura 2 es un sumario gráfico de otra corrida de prueba de conformidad con la invención.
P1492/98MX MEJOR FORMA PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN La invención pide determinar la temperatura, velocidad y trayectoria de flujo de los gases de combustión calientes en el interior del horno para determinar los perfiles de temperatura y de flujo en el mismo; determinar los puntos dentro del horno, ya sea por medio solo de la observación o con modelado, más sujetos a la escorificación; y, sobre la base de esta información, determinar, para un fluido acuoso de tratamiento, el mejor tamaño de gotita, momento y concentración de reactivo, ubicación de la inyección y estrategia de inyección para llegar a los puntos del horno más afectados por la escorificación. Las temperaturas pueden determinarse colocando pirómetros de succión, tales como los que emplean un termopar de tipo , en un suficiente número de lugares dentro del horno. El número y la ubicación exacta de los termopares se estimarán primero sobre la base de la experiencia pasada con las calderas del tipo que se trata y las determinaciones iniciales se modificaran entonces basadas en los resultados obtenidos. Las velocidades de los gases de combustión calientes dentro de la caldera se determinan en un número suficiente de ubicaciones para permitir que el usuario de una técnica de modelado computacional de dinámica de P1492/98MX fluidos (CFD) adecuada establezca un perfil de temperaturas tridimensional. Para aplicaciones que involucran la futura construcción o en donde las mediciones directas son imprácticas, el modelado CFD solo puede predecir en forma suficiente las condiciones del horno. Las ubicaciones o lugares de inyección en una zona cercana a la pared y la velocidad, tamaño y concentración de la gotita, se facilitan mediante la dinámica de fluido computacional. Para algunas aplicaciones, las técnicas de modelado de cinética química (CKM) pueden mejorar el proceso de diseño. Con referencia a las técnicas CFD y CKM, ver la siguiente publicación y las referencias citadas en la misma: Sun, Michels, Stamatakis, Comparato, and Hofmann, "Selective Non-Catalytic NOx Control with Urea: Theory and Practice, Progress Update", American Fíame Research Committee, 1992 Fall International Symposium, Octubre 19-21, 1992, Cambridge, MA.
Un paquete de software de dinámica de fluido computacional llamado "PHOENICS" (Cham. LTD.), que corre en una Estación de Trabajo Sun 4/110, se encontró que es efectivo. Este programa y otros pueden resolver un conjunto de ecuaciones de conservación con el fin de predecir patrones de flujo de fluido, distribuciones de P1492/98MX temperatura y concentraciones químicas dentro de las celdas que representan la geometría de la unidad física. También se ha encontrado útil el correr, además de las características del programa estándar, un conjunto de subrutinas para describir las propiedades del gas de combustión y las características del inyector para su utilización en la solución de las ecuaciones. Las unidades de proceso son aproximadas como un conjunto de celdas llenadoras de espacio que asemejan en forma adecuada su geometría física. El número de celdas se elige suficientemente grande para proporcionar los necesarios detalles de la unidad pero, no tan grande como para requerir un espacio de almacenamiento de datos o un tiempo computacional inaceptables. El intervalo va desde 40,000 hasta 300,000 celdas es el normalmente utilizado, dependiendo del número de cantidades conservadas resueltas. Las complejidades de la unidad física se incluyen ya sea fijando las porosidades de las celdas individuales o las caras de celda en valores entre 0 y 1, o mediante el uso de celdas que ajustan estrechamente en la geometría real con métodos ajustados al cuerpo y/o de molhblock. En esta forma, es posible aproximarse en forma cercana a la geometría de la unidad de proceso que se modela. Las celdas que corresponden a las localizaciones o ubicaciones de las entradas o salidas en la unidad tienen P1492/98MX asignadas fuentes de masa neta que son positivas para el afluente o entrada, o negativas para el efluente o salida. También se especifican las fuentes de energía para las celdas, tales como la pérdida de calor hacia un haz de tubo o el calor liberado durante la combustión, en donde sea apropiado. Las concentraciones químicas de diferentes especies están especificadas para la masa que entra a una celda o para los cambios de composición debidos a las reacciones . Las aproximaciones numéricas para las cantidades conservadas se encuentran integrando las ecuaciones que gobiernan sobre cada una de las celdas individuales que resultan en un conjunto de ecuaciones algebraicas que relacionan los valores promedio dentro de cada celda con los flujos entre celdas adyacentes. Las cantidades conservadas son la masa total, la masa de cada especie química independiente, el momentum total y la energía total. Las fuentes especiales tales como las reacciones o la transferencia de calor se añaden a los flujos a través de las caras de celda para determinar el flujo total hacia o desde cada celda. Una vez que las aproximaciones límite e inicial para cada variable están asignadas, la cantidad total de cantidades conservadas que fluyen hacia y desde una celda desde las celdas adyacentes (utilizando mecanismos de transporte tanto convectivos como difusivos) P1492/98MX se determinan. En una solución al estado estable, el flujo neto para una celda dada es muy cercano a cero; es decir, el monto de una cantidad que fluye hacia una celda es exactamente igual a la cantidad que fluye hacia afuera. Si la solución no está en estado estable, existe un desequilibrio neto que provoca la acumulación de masa, energía o momento en una celda. Esta acumulación produce un cambio en el flujo y en las propiedades físicas de la celda y los nuevos valores son utilizados como los valores iniciales para la siguiente interacción. Las iteraciones se efectúan hasta que los cambios totales en las propiedades son suficientemente pequeños en comparación con sus valores absolutos. Se utiliza una ecuación de estado apropiada para estimar la densidad del gas de combustión y las propiedades térmicas y viscosidad del gas de combustión se estimaron a partir de los datos publicados. La capacidad calorífica del gas de combustión se supone como constante pero, se ajusta dependiendo del contenido promedio de humedad del gas de combustión de la unidad modelada. El efecto primario de la turbulencia es incrementar en gran medida el régimen o la velocidad de dispersión de masa y energía, lo que resulta en coeficientes de transferencia mucho más grandes que en situaciones no turbulentas. Un modelo, conocido como el P1492/98MX modelo K-epsilon, ha sido ampliamente utilizado como un estimado de los efectos de la dispersión turbulenta (ver, por ejemplo, Launder, B.E., "Turbulence Models and Their Experimental Verification, 2, Two-Equation Models-I", Imperial College of Science and Technology, Rept . HTS/73/17,N7;4-1205ß, Abril 1973). El calor liberado durante las reacciones de combustión puede ser modelado en varias formas. En el caso más simple, el calor se añade como una fuente de entalpia en una celda límite que contiene al afluente o entrada de masa. Alternativamente, este calor se libera en un conjunto de celdas que cubren la zona de combustión esperada. Cuando es posible y, preferentemente, el proceso de combustión se modela como un conjunto de reacciones de combustión medianas y puede incluir la combustión de partículas. El modelo de reacción química proporciona predicciones de zona de combustión y estimados de temperatura más realistas pero, en términos de convergencia, almacenamiento de datos y tiempo total de computo es muy costoso. Consecuentemente, la combustión normalmente se aproxima como que ocurre en una zona especificada con las fuentes de calor y los productos de combustión distribuidos por todo el volumen. La radiación es un mecanismo primario de transferencia de calor en hornos pero, también es muy P1492/98MX difícil para el tratamiento computacional. Debido a la complejidad del tratamiento numérico, en algunos casos la radiación puede no estar específicamente incluida en el modelo. En vez de eso, puede estar incluida una aproximación de transferencia de calor a la radiación. El uso del modelo de conformidad con la invención ha producido regímenes de tratamiento inesperadamente efectivos en términos de la utilización de los compuestos químicos y de la efectividad en el control de la escoria. Por supuesto, el proceso de la invención en su forma preferida reducirá realmente los depósitos de escoria que se hayan ya desarrollado. La transferencia de calor a los haces de tubos internos se modela como una pérdida de calor por unidad de volumen sobre las celdas que corresponden a las ubicaciones del haz. Los rocíos típicos producen gotitas con una amplia gama de tamaños que viajan a diferentes velocidades y direcciones. Estas gotas interaccionan con el gas de combustión y se evaporan a una velocidad que depende de su tamaño y de la trayectoria y de las temperaturas a lo largo de la trayectoria. Los patrones de rocío inapropiados son típicos de los procedimientos para reducir la escoria de la técnica anterior y resultan en distribuciones químicas menos que las adecuadas y disminuyen la oportunidad de un tratamiento efectivo. P1492/98MX Un modelo de rocío utilizado frecuentemente es el modelo PSI-Cell para la evaporación y el movimiento de las gotitas que es conveniente para soluciones CFD iterativas de procesos en estado estable. El método PSI-Cell utiliza las propiedades del gas a partir de cálculos de dinámica de fluidos para predecir las trayectorias de las gotitas y las velocidades de evaporación a partir de balances de masa, momentum y energía. Los cambios de momentum, calor y masa de las gotitas se incluyen entonces como términos fuente para la siguiente iteración de los cálculos de dinámica de fluido, de aquí que, suficientes iteraciones tanto de las propiedades del fluido como de las trayectorias de la gotita convergen hacia una solución estable. Los rocíos son tratados como una serie de gotitas individuales que tienen diferentes velocidades iniciales y tamaños de gotita que emanan desde un punto central. Las correlaciones entre el ángulo de trayectoria de la gotita y la distribución de tamaños o de flujo de masa se incluyen y se determina la frecuencia de la gotita a partir del tamaño de la gotita y de la velocidad de flujo o caudal másico en cada ángulo. Para los propósitos de esta invención, el modelo debe adicionalmente predecir el comportamiento de la gotita multicomponente. Las ecuaciones para los balances de fuerza, masa y energía se suplementan con cálculos instantáneos, proporcionando la velocidad instantánea, el P1492/98MX tamaño de la gotita, la temperatura y la composición química durante el tiempo de vida de la gotita. También se incluyen las contribuciones del momentum, masa y energía del fluido de atomización. Las correlaciones para el tamaño de gotita, el ángulo de rocío, el flujo másico, las distribuciones del tamaño de la gotita y las velocidades de las gotitas se encontraron a partir de mediciones de laboratorio utilizando técnicas de dispersión de luz láser y técnicas Doppler. Las características de muchos tipos de boquillas en diversas condiciones de operación se han determinado y se utilizaron para prescribir los parámetros para los cálculos del modelo CFD. Cuando se opera en forma óptima, la eficiencia química se incrementa y las oportunidades para la incidencia de las gotitas directamente sobre las superficies de intercambio térmico y las otras superficies del equipo se reduce en gran medida. El agente de reducción de escoria es introducido en la forma más deseable como una solución de tratamiento acuosa, una pulpa en el caso de óxido de magnesio o de hidróxido de magnesio. La concentración de la pulpa se determinará según sea necesario para asegurar la apropiada dirección de la solución de tratamiento hacia el área deseada de la caldera. Las concentraciones típicas son P1492/98MX desde aproximadamente 51 hasta aproximadamente 80% del compuesto químico activo en peso de la pulpa, preferentemente desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 30%. Se conocen y pueden utilizarse otros óxidos e hidróxidos metálicos efectivos (por ejemplo, cobre, titanio y mezclas) . La cantidad total del reactivo para el control de escoria inyectado en los gases de combustión desde todos los puntos debe ser suficiente para obtener una reducción en la velocidad de acumulación de escoria de la frecuencia de limpieza. La acumulación de escoria resulta en un incremento en la caída de presión a través del horno, por ejemplo, a través del banco de generación. Los regímenes o tasas de tratamiento típicos serán desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10 libras de químico por cada tonelada de sólidos del licor negro o de otro desecho. Los regímenes o tasas de tratamiento preferidos se encontrarán dentro del intervalo de desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 5 libras por tonelada de sólidos de licor. Los regímenes o tasas de dosificación pueden variarse para lograr u obtener el control de la formación de escoria a largo plazo o a regímenes superiores para reducir realmente los depósitos de escoria. Un arreglo preferido de inyectores para introducir los compuestos químicos activos para la P1492/98MX reducción de la escoria de conformidad con la invención, emplea múltiples niveles de inyección para optimizar al patrón del rocío y asegurar el enfocado del compuesto químico hacia el punto en que es necesario. Sin embargo, la invención puede efectuarse con una sola zona, por ejemplo, en la parte superior del horno, cuando las condiciones lo permitan o según lo dicten las limitaciones físicas. Sin embargo, normalmente se prefiere utilizar etapas múltiples o utilizar un aditivo en el combustible y el mismo uno diferente en la parte superior del horno. Esto permite tanto la inyección de composiciones diferentes en forma simultánea o la introducción de composiciones en lugares diferentes o con diferentes inyectores para seguir las variaciones de temperatura que siguen a los cambios de carga. Los tamaños promedio de la gotita dentro del intervalo de desde 20 hasta 600 mieras son normales y muy típicamente caen dentro del intervalo de desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente 300 mieras. Y, a menos que se indique otra cosa, todas las partes y porcentajes están sobre la base del peso de la composición en el punto particular de referencia.
EJEMPLO Una fabrica Norteamericana de pulpa y papel que P1492/98MX quema 1.47 millones de kilogramos por día de sólidos secos de licor negro (69-71% de sólidos) en su caldera de recuperación estuvo experimentando una severa incrustación en el sobre calentador y en el lado de exposición al fuego del banco de generación. Esta acumulación de escoria resultó en: • paros en la producción provocados por un incremento en la caída de presión que evitó que la unidad tuviera el rendimiento necesario; • un incremento en la transferencia de licor debido a la limitada capacidad de combustión; • importantes pérdidas de BTU's que se escapan por la chimenea como una transferencia de calor retardada por la escoria en un régimen aumentado conforme la corrida de producción avanza hacia el paro para la limpieza. La aplicación del programa de inyección enfocado hacia el interior del horno de conformidad con la invención a la caldera de recuperación (que produce 309,091 kg/hr de vapor a 6201 kPa) fue efectiva para eliminar todos los problemas anteriores. Esto se logro inyectando un reactivo líquido directamente hacia la parte superior del horno. Las ubicaciones de inyección se determinaron mediante un modelo de computadora de dinámica de fluidos computacional. Normalmente, esta instalación tendría corridas de P1492/98MX producción limitadas a aproximadamente cuatro meses en madera de coniferas antes de que hubiera que parar. Los sopladores de hollín se utilizaron normalmente para controlar esta acumulación, pero pierden su efectividad conforme se acumulan los depósitos y se endurecen posteriormente. Los altibajos térmicos (bajar a la caldera desde una carga elevada hacia una carga baja y entonces volver a elevarla nuevamente) fueron efectivos al principio después de un paro mientras la caldera estaba relativamente limpia pero, perdieron su efectividad conforme avanzaba la campaña . Durante una corrida de producción sin tratamiento y de referencia (justo después de la limpieza de la unidad) , la caída de presión a través del banco de generación se incrementaría desde 0.1 pulgadas de H2O de presión diferencial hasta 0.3 pulgas de H2O en cuyo punto la unidad separada para el lavado con agua. Para retardar este incremento en la caída de presión debido a la escorificación, la planta utilizó altibajos térmicos, a intervalos regulares (6-7 días) para tratar y limpiar los conductos de los tubos. Al inicio de la corrida, este procedimiento reduciría la caída de presión pero, con el paso del tiempo se hacía menos efectivo y era incapaz de alargar la corrida más allá de los 120 días ya que la acumulación de escoria se volvía muy severa.
P1492/98MX La Figura 1 muestra las líneas de regresión para la corrida de línea base o de referencia junto con una corrida de prueba (A) que no estaba de conformidad con la invención y una (B) de conformidad con la invención. En la corrida de prueba (A) , se intentó el modelado pero no se completó y no se optimizaron las ubicaciones de la inyección. El líquido de tratamiento era una pulpa sin el necesario control del tamaño de la gotita y la velocidad necesaria para lograr el enfoque óptimo. En la corrida de prueba (B) , la invención se empleó con resultados muy efectivos . La corrida de prueba (A) comenzó con cuatro inyectores. En comparación con la línea base o de referencia, esta corrida resultó en una caldera que permanecía por debajo del diferencial de presión máximo permisible en el banco de generación en el momento en que normalmente se ponía fuera de servicio. Aproximadamente en el día 53, se incrementó el régimen de tratamiento. Sin el tamaño de gotita y el control de velocidad apropiados, el reactivo adicional no mejoró en forma significativa los resultados. En el día 120, la línea de regresión pasó el valor de aproximadamente 0.25 pulgadas. Cerca del término de esta corrida, se instalaron dos inyectores adicionales. Se evitó el paro normal temprano mediante el uso del compuesto químico y de una operación mantenida mediante P1492/98MX "enfriar y soplar" modificada. Sin embargo, quedó claro que se requería de una mejora adicional. Los resultados de la corrida de prueba (A) también se muestran en la Figura 1. En la corrida (B) se comenzó utilizando seis inyectores y la unidad corrió o funcionó durante 150 días con los altibajos térmicos siendo ahora muy efectivos en la limpieza de las superficies de transferencia de calor. Según se mencionó previamente, estas trabajarían bien cuando la caldera estuviera limpia pero, su efectividad decrecía rápidamente conforme se incrustaba la caldera. La diferencia en esta corrida fue que los altibajos térmico retuvieron y conservaron su efectividad y aún revertían en forma descendente la tendencia a la incrustación. Los resultados de la corrida de prueba (B) se muestran también en la Figura 1. Esta línea de regresión es bastante plana, lo que indica considerablemente menos incrustación aún después de más de 150 días. La caldera se detuvo en un paro de toda la planta para conectar una nueva instalación de tratamiento de agua pero, no tuvo que ser detenida debido a un incrustamiento excesivo. Cuando la caldera se paro durante un paro general de la planta, la inspección reveló superficies de tubo mucho más limpias. Con el programa de inyección dirigido o enfocado al interior del horno, la condición de las calderas cambió en P1492/98MX forma dramática. Las superficies de los tubos fueron susceptibles a limpiarse en menos de 12 horas. Recientemente se planeó que una corrida de producción durara tres meses y debido a que la corrida era tan corta no se alimentó reactivo. El segundo propósito era ver si las mejoras mecánicas tales como el encendido del perímetro, podrían eliminar la necesidad de los compuestos químicos. Sin embargo, después de solo un mes de operación, las caídas de presión se habían incrementado tanto que era inminente un paro, de modo que el reactivo regresó nuevamente. Después de que se restauró la alimentación, se niveló la presión diferencial en el horno del banco de generación. Los regímenes de inyección del compuesto químico se redujeron un tercio y los altibajos térmicos se habían reducido al 75%. Los resultados de esta corrida se muestran en la Figura 2. La anterior descripción es con el propósito de enseñar a las personas de habilidad ordinaria en la técnica la manera de practicar la invención. No se pretende detallar todas aquellas modificaciones y variaciones obvias que serán evidentes para el operario experimentado con la lectura de la descripción. Sin embargo, se pretende que todas estas modificaciones y variaciones obvias estén incluidas dentro del alcance de la invención que se define mediante las siguientes reivindicaciones. Se pretende que P1492/98MX las reivindicaciones cubran los componentes y pasos reivindicados en cualquier secuencia que sea efectiva para cumplir los objetivos pretendidos, a menos que el contexto específicamente indique lo contrario.
P1492/98MX

Claims (10)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Un proceso para reducir la acumulación de escoria y/o la corrosión en una caldera de recuperación de licor negro, que comprende: determinar las ubicaciones de escorificación y/o corrosión dentro de un horno en donde ocurrirá la escorificación y/o la corrosión en ausencia del tratamiento; determinar las condiciones de temperatura y flujo de gas dentro de la caldera; ubicar los puntos de introducción en la pared del horno en donde se podría lograr la introducción de los compuestos químicos; sobre la base de las condiciones de temperatura y de flujo de gas existentes entre los puntos de introducción y las posiciones o ubicaciones de escorificación y/o corrosión, determinar el tamaño de la gotita, la cantidad de tratamiento químico, la cantidad de agua como vehículo y el momentum de la gotita necesario para dirigir al compuesto químico en forma activa hacia los lugares de escorificación y/o corrosión; y P1492/98MX sobre la base de las determinaciones del paso anterior, introducir el compuesto químico para reducir la escorificación y/o la corrosión.
  2. 2. Un proceso según la reivindicación 1, en donde el compuesto químico de tratamiento es una lechada de óxido de magnesio o de hidróxido de magnesio.
  3. 3. Un proceso según la reivindicación 1, en donde la concentración del compuesto químico en la pulpa se encuentra en el intervalo de desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 80%.
  4. 4. Un proceso según la reivindicación 1, en donde el compuesto químico se introduce hacia el horno a un régimen de dosificación de desde aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 5 libras por tonelada de sólidos de licor líquido quemados en el horno.
  5. 5. Un proceso según la reivindicación 4, en donde los compuestos químicos se introducen en más de una altura.
  6. 6. Un proceso para limpiar un combustor de la acumulación de escoria, que comprende: determinar los lugares de escorificación dentro de un horno en donde la escorificación ocurrirá en ausencia del tratamiento; determinar las condiciones de temperatura y de gas de flujo dentro del combustor; P1492/98MX ubicar los puntos de introducción en la pared del horno en donde podría lograrse la introducción de los compuestos químicos; sobre la base de las condiciones de temperatura y de flujo de gas existentes entre los puntos de introducción y los lugares de escorificación, determinar el tamaño de la gotita, la cantidad de tratamiento químico, la cantidad del vehículo para el compuesto químico y el momentum de la gotita necesario para dirigir al compuesto químico en forma activa hacia lo lugares de escorificación; y sobre la base de las determinaciones de los pasos previos, introducir al compuesto químico.
  7. 7. Un proceso según la reivindicación 6, en donde el compuesto químico de tratamiento es una pulpa de óxido o hidróxido metálico.
  8. 8. Un proceso según la reivindicación 7, en donde la concentración del compuesto químico en la pulpa está dentro del intervalo de desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 80%.
  9. 9. Un proceso según la reivindicación 8, en donde el compuesto químico se introduce al interior del horno a un régimen de dosificación de desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10 libras por tonelada de sólidos de licor negro quemadas en el horno.
  10. 10. Un proceso según la reivindicación 6, en P1492/98MX donde los compuestos químicos se introducen en más de una altura. P1492/98MX
MXPA/A/1999/002646A 1996-09-20 1999-03-19 Proceso para incrementar la efectividad de los compuestos quimicos para control de escoria en calderas de recuperacion de licor negro y otras unidades de combustion MXPA99002646A (es)

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