La Temperatura en la Chimenea de una Caldera

La temperatura neta en la chimenea se obtiene restando la temperatura ambiente, de la temperatura de la temperatura de los gases de combustión. Una elevada temperatura neta en la chimenea indica que el calor está siendo desperdiciado en la atmósfera. La buena práctica dicta que la temperatura de la chimenea debe ser mantenida tan bajo como sea posible sin causar corrosión de extremo frio. (No mayor de 80°C de la temperatura de saturación del vapor de la caldera).

La corrosión de extremo frio es caudada generalmente por la formación de Acido Sulfúrico (H₂SO₄) cuando el Anhídrido Sulfúrico (SO₃) proveniente de la combustión del combustible entra en contacto con vapor de agua. El azufre en el combustible al quemarse se convierte normalmente en SO₂. En presencia de grandes cantidades de aire en exceso, una parte se convertirá en SO₃, que combinado con vapor de agua formará Acido Sulfúrico. Si la temperatura del calentador de aire, conductos de aire y chimenea cae por debajo del punto de rocío del ácido, el ácido sulfúrico se condensará sobre la superficie del metal.

Medición de Humo

La cantidad de humo en los gases de la chimenea puede ser utilizada para estimar la limpieza de la combustión. Una combustión humeante puede indicar una o más de las siguientes condiciones:

• Inadecuada alimentación de aire
• Tiro insuficiente
• Inadecuada viscosidad del combustible
• Mal funcionamiento de la bomba de combustible
• Boquilla del combustible defectuosa o incorrecta
• Relación inadecuada combustible-aire
• Precalentamiento inadecuado

Cuando las condiciones de combustión se ajustan, la cantidad máxima de CO₂ deberá ser controlada a nivel que no cause excesivo humo.

Mediciones simples de humo pueden efectuarse empleando una variedad diferente de métodos. Las normas pueden variar ligeramente de acuerdo al equipo empleado y deberá seguirse en cada caso las instrucciones que lo acompaña. Experiencias de cada mano también juegan una parte importante en decidir el máximo humo permisible.

Una cierta cantidad de exceso de aire es necesaria para completar la combustión dentro de los confines de la cámara de combustión. Únicamente debe proporcionarse la cantidad de aire suficiente para evitar la combustión incompleta o que la llama choque contra los tubos. Mientras más eficientes sean los quemadores desde el punto de vista de mescla, menos será la cantidad necesaria de exceso de aire.

Cantidades adicionales de exceso de aire pueden ser necesarias por las siguientes razones:

• Para controlar la temperatura del vapor
• Para compensar por demoras en los controles de las mesclas de combustible-aire durante las cargas fluctuantes.
• Para mantener una combustión limpia en 1 o 2 quemadores sensitivos en un sistema de quemadores “Fuera de balance”

Aire en exceso se agrega normalmente al hogar como aire de combustión. Otra fuente es a través de fugas en el revestimiento o a través de quemadores fuera de servicio. Aire en exceso introducido de esta manera se le conoce como aire vagabundo.

Reducción de exceso de Aire

La reducción en el exceso de aire es una paso mayor en el mejoramiento de la eficiencia. Se alcanza el límite menor de aire en exceso siempre que exista una combustión o la llama choque contra los tubos. Las causas principales de exceso de aire son:

• Fuga de aire
• Inadecuado control de tiro
• Operación defectuosa del quemador

Análisis y Soluciones

Antes que pueda ser reducido el aire en exceso, deberá identificarse sus orígenes. Esto puede ser efectuado mediante el análisis de los gases de salida para determinar O₂ o CO₂. El análisis de O₂ es preferido debido a que las lecturas de O₂ son más sensitivas a la cantidad exacta de del exceso de aire presente. Las muestras de gas deben tomarse tanto del hogar como de la chimenea.

Un bajo contenido de O₂ en el hogar y alto en la chimenea indica fugas en el revestimiento del hogar o en los conductos.

Alto contenido de O₂ en el hogar y chimenea indican una excesiva cantidad de aire que entra al hogar.

Las lecturas de CO₂ y O₂ normales en los gases de combustión obtenidos en la chimenea son:

• CO₂   12,5% al 13,0% (combustible No.6)
• O₂      2,0% al 3,0% (no es afectado por el tipo de combustible)

Estas mediciones son obtenidas mediante instrumentos del tipo mecánico-químico (Orsat-Bacharack) o con instrumento electrónico.