Zeeco fue contactada por el propietario de una gran planta industrial para que le ayudara con el cambio de combustible de un CFB de combustible sólido diseñado por una empresa de servicios públicos. Debido a los requisitos contractuales vigentes y a la naturaleza competitiva del sector, el propietario de la planta se mantendrá en secreto.
Resumen
Los recientes descubrimientos de vastas reservas de gas natural en Estados Unidos han dado lugar a un aumento de la producción de gas natural, lo que ha provocado una bajada de los precios. Las instalaciones petroquímicas están realizando conversiones de combustibles sólidos en sus calderas a gas natural como solución de combustible rentable y eficiente. El gas natural no sólo es beneficioso desde el punto de vista económico, sino también desde el punto de vista medioambiental, ya que tiene precios más bajos y reduce las emisiones de SO2, NOx y CO2. A medida que más instalaciones se plantean la conversión de combustible de las calderas, es importante comprender todas las facetas de la conversión, desde la evaluación térmica de la caldera hasta el diseño completo, el suministro y la instalación del nuevo sistema de combustión.
Proporcionaremos detalles específicos y prácticas recomendadas de una reciente aplicación de conversión de combustible de caldera de lecho fluidizado circulante (CFB) diseñada para 1.400 millones de Btu/h de entrada de calor para la máxima capacidad de vapor continuo. También revisaremos los resultados del rendimiento térmico, el diseño y el suministro del nuevo sistema completo de combustión a gas, y la asistencia en la conversión de la instalación para las modificaciones de la caldera y los detalles de la instalación del sistema de combustión.
Los objetivos principales del proyecto son los siguientes
- Conversión total de la combustión de coque de petróleo a gas natural
- Mantener la capacidad de diseño de la caldera (~1200 kpph)
- Cumple con los requisitos permitidos de NOx - 0,07 lbs/MMBtu
- 25-100% de aporte térmico para las emisiones de NOx
- Impacto mínimo o nulo en el diseño de la caldera
El propietario proporcionó la información sobre el diseño original de la caldera para que Zeecorevisara las posibles opciones de adaptación del quemador de la caldera. Se trataba de la primera de dos calderas que requerirían reconversión Dos unidades hermanas se construyeron y pusieron en servicio con combustibles sólidos aproximadamente tres años antes. Las unidades se diseñaron originalmente con quemadores de arranque de gas natural y se pusieron en servicio para apoyo de combustible principal a través del coque de petróleo. El coque de petróleo debía quemarse y quemarse mediante un sistema de lecho fluido circulante. Tras el asesoramiento inicial del propietario de la planta, observaron que su contrato de combustible de coque de petróleo ya no era rentable, ya que el precio de esta materia prima era significativamente más alto que el estimado originalmente en el presupuesto del sistema de la planta. Las calderas sólo llevaban en funcionamiento menos de dos años cuando se tomó la decisión de cambiar a gas natural.
Introducción a la tecnología de chorro libre
La serie de quemadores Free-Jet Zeeco se diseñó con el propósito específico de maximizar la cantidad de IFGR para reducir las emisiones térmicas de NOx sin sacrificar el rendimiento del quemador con respecto a la longitud de la llama, la reducción y la estabilidad. La maximización de IFGR significa que muchos de los problemas asociados con el uso de altos niveles de EFGR para lograr bajas emisiones pueden ser reducidos o eliminados. Concretamente, el diseño Free-Jet de Zeecoreduce drásticamente o elimina la necesidad de EFGR al reducir el uso de potencia del soplante, aumentar la reducción, reducir el mantenimiento y mejorar la calidad de la llama.
Conclusión
La carga de vapor de la caldera y las emisiones se cumplieron en un plazo muy breve, y el propietario de la planta pudo generar energía eléctrica en menos de un mes tras la puesta en marcha inicial de la caldera. El propietario de la central hizo funcionar la caldera y la turbina/generador casi a la capacidad de diseño durante más de tres meses tras la puesta en servicio definitiva. El esfuerzo realizado en todo el proyecto, antes y después de la adjudicación, contribuyó al éxito global de la conversión de la caldera. La integración por parte del propietario de la planta y las tres partes principales de ingeniería condujo a un diseño totalmente integrado que fue revisado por todos para garantizar el éxito oportuno del proyecto. Basándose en el éxito de la primera caldera, se adjudicó a Zeeco el contrato para la conversión de la segunda caldera CFB, cuya instalación y puesta en servicio comenzarán a mediados de 2014.
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