Especificaciones técnicas de la caldera de combustible sólido

Eficiencia del combustible sólido [%] - Se determina como la relación entre la cantidad de calor transferido al agua y la cantidad de calor obtenida de la combustión del combustible. La eficiencia de la caldera es un indicador de su efectividad y refleja el grado de perfección del diseño.

La eficiencia de una caldera de combustible sólido de acero es del 75-80%, mientras que la de una caldera de carbón es del 67-75% debido a la menor área de la superficie de intercambio de calor.

En el pasaporte, se especifica la eficiencia de la caldera, obtenida durante el funcionamiento en condiciones óptimas: la cámara de combustión y las superficies de intercambio de calor están limpias, se suministra la cantidad óptima de aire para la combustión y el régimen de temperatura del circuito de agua es de al menos 65°C en la entrada y 90°C en la salida.

Factores que reducen la eficiencia de la caldera de combustible sólido:

1 Suministro excesivo o insuficiente de aire a la cámara de combustión de la caldera. Se considera que el coeficiente óptimo de exceso de aire en la cámara de combustión es de 1,3, es decir, se debe suministrar un 30% más de aire del necesario para la combustión del combustible. Superar este coeficiente resultará en un suministro excesivo de aire y pérdida de energía útil al calentarlo, mientras que una disminución del coeficiente provocará una combustión incompleta del combustible en la cámara. Con un suministro óptimo de aire, la llama debe tener un color pajizo.

2 Formación de sarro en las superficies de intercambio de calor desde el lado del agua calentada y acumulación de hollín en ellas desde el lado de la cámara de combustión. Por eso es importante el tratamiento del agua de reposición y la limpieza periódica de las superficies de intercambio de calor de la caldera.

3 Combustión incompleta del combustible debido a una combustión irregular, caída a través de la parrilla de rejilla o combustión con insuficiente oxígeno, lo que lleva a una formación excesiva de hollín.

4 Pérdidas de calor significativas del cuerpo de la caldera al ambiente. Este factor solo se ve afectado por la calidad y el grosor del material aislante colocado entre las superficies de intercambio de calor.

Potencia térmica nominal de la caldera de combustible sólido [kW] - La cantidad de calor que genera la caldera en una hora al quemar el combustible principal, para las calderas de combustible sólido es el carbón antracita clasificado.

Los valores de potencia indicados en las especificaciones técnicas se obtienen al quemar antracita durante el tiempo de combustión de una carga a máxima potencia. Por ejemplo, si el tiempo de combustión de una carga es de 4 horas, durante la primera y última hora la caldera puede generar hasta el 80% de su potencia, y durante dos horas funcionar al 120%, mientras que en las especificaciones se indica una potencia nominal igual al 100%.

La potencia de la caldera depende en gran medida del tipo de combustible, por lo que si se planea utilizar tipos de combustible distintos al principal durante el funcionamiento de la caldera, se deben aplicar factores de corrección al calcular la potencia necesaria de la caldera en relación con la antracita clasificada:

0.95 - Carbón de piedra
0.85 – Lignito
0.80 – Briquetas de turba
0.80 – Madera seca (dos años de secado, humedad del 15-20%)
0.30 – Leña húmeda (humedad del 70-80%)

Temperatura mínima del agua en la entrada de la caldera [°C] - La temperatura mínima del agua a la cual no se condensan los vapores de los gases de escape en las superficies de intercambio de calor.

Los vapores de los productos de combustión son un entorno altamente corrosivo para una caldera de combustible sólido. Durante el funcionamiento, no se debe permitir que la temperatura del agua en la entrada baje de los 65°C, excepto durante la fase inicial de encendido.

Las superficies de intercambio de calor de las calderas de hierro fundido son más resistentes a la corrosión, por lo que se permite una temperatura de entrada del agua de 55°C, mientras que para las calderas de acero, la temperatura de entrada no debe bajar de 65°C.

Para obtener más información sobre la protección de las calderas de combustible sólido contra bajas temperaturas, consulte la sección esquemas de conexión de calderas de combustible sólido.

Presión nominal del agua en la caldera [MPa] - La presión máxima de agua permitida que garantiza un funcionamiento prolongado y seguro de la caldera de combustible sólido.

Cuando la caldera está conectada a un sistema de calefacción con un tanque de expansión cerrado, la presión en el sistema aumenta durante el calentamiento. Cuando el sistema alcanza su régimen de temperatura máxima, la presión en la caldera no debe exceder el valor nominal.

La presión operativa del agua en el circuito de la caldera debe ser de al menos 1 bar y no exceder la presión indicada en el pasaporte de la caldera.

La presión de prueba de la caldera suele ser al menos 1,25 veces el valor nominal.

Diferencia de presión en la chimenea en el punto de conexión de la caldera [Pa] - La diferencia de presión en la chimenea. La alimentación de aire a la cámara de combustión es posible solo cuando la presión en la chimenea es inferior a la presión atmosférica.

La diferencia de presión en la chimenea se debe a la diferencia de densidades entre los gases calientes dentro de la chimenea y el aire más frío en el exterior.

El valor mínimo de la diferencia de presión en la chimenea indica cuánta presión debe ser inferior a la presión atmosférica en el punto de conexión de la caldera. El exceso de presión se ajusta mediante una compuerta instalada en el conducto de salida de humos de la caldera.

Temperatura de los gases de escape [°C] en una caldera de combustible sólido depende del modo de funcionamiento y del tipo de combustible. Con un tiro normal, la temperatura puede variar entre 150°C en mínima potencia y 280°C en carga nominal. Con tiro deficiente, la temperatura de los gases de escape puede variar entre 70°C y 600°C.

Tiempo de combustión de una carga de combustible [horas] - Para calderas de combustible sólido en funcionamiento a potencia nominal, el tiempo de combustión no supera las 4 horas al quemar carbón o coque, y no más de 2 horas al quemar leña.

Cuando se opera a potencias más bajas, el tiempo de combustión puede aumentar no más de 2-3 veces, pero la eficiencia de la caldera se reduce significativamente y el funcionamiento a bajas potencias no favorece la vida útil prolongada de la caldera.

¡Recuerde! El modo de funcionamiento óptimo para una caldera de combustible sólido es operar a potencia nominal.