Opportunities for improving the performance and reducing the costs of bagasse-fired boilers

摘要

El reto que enfrentan los diseñadores de calderas de bagazo hace patente la existencia de un importanle compromiso y la búsqueda de un conservatismo en el diseño de la mayoría de las calderas operadas con bagazo. Esta ponencia describe algunos de los más recientes descubrimientos que han permitido a muchos ingenios capitalizar algo de dicho conservatismo, tanto en los nuevos como en los viejos diseños, cuyo objeto es incrementar la producción de vapor, mejorar la estabilidad en la combustión y reducir los costos de mantenimiento, a través de remodelaciones a bajo costo. El sistema de combustión de esparcidor de torbellino, recientemente desarrollado, ha superado algunas de las limitaciones de la tecnología tradicional de calentamiento por esparcidores. Se ha incrementado con éxito la capacidad de generación de vapor de una caldera en Australia, la cual no presenta ningún tipo de problema de estabilidad en la combustión y ha logrado reducir los depósitos en la parrilla. La dinámica de fluidos por computadora (DFC o CFD, por sus siglas en inglés) se ha utilizado con éxito en un cierto número de casos para reducir los costos de operación y mantenimiento asociados con la erosión del conjunto de tubos de convección y la erosión y corrosión de los tubos de aire de la caldera. La DFC también se ha empleado para mejorar la eficiencia de la caldera, a través de la corrección de la falta de uniformidad en el flujo del gas y el aire que ocurren en un gran número de calderas. Más recientemente, se ha empleado ampliamente la DFC para el diseño de una nueva generación de calderas operadas con bagazo, las cuales cuentan con un desempeño mejorado y representan una baja inversión de capital.%The challenges faced by bagasse boiler designers mean that significant compromise and conservatism are present in the design of most bagasse fired boilers. This paper describes a number of recent developments that have allowed factories to capitalise on some of the conservatism in both new and old boiler designs, to increase steam output, improve combustion stability and reduce maintenance costs, through low cost retrofits. The recently developed swirl spreader combustion system has overcome some of the limitations of conventional spreader firing technology. The steam generating capacity of a boiler in Australia has been successfully increased without any combustion stability problems and reduced grate deposition. Computational fluid dynamics (CFD) has been successfully used in a number of cases to reduce the operating and maintenance costs associated with erosion of convection bank tubes and erosion and corrosion of air heater tubes. CFD has also been used to improve boiler efficiency by correcting gas and air flow non uniformities that have occurred in a number of boilers. More recently CFD has been extensively used in the design of a new generation, low capital cost improved performance bagasse-fired boiler.