Básicos - Bosch Planificación de calderas de vapor Industrial Heat

Los costes de combustible representan la mayor parte de los costes de operación de un sistema de calderas. Para evaluar la eficacia energética de los sistemas de calderas de vapor es importante conocer el rendimiento y, sobre todo, el grado real de utilización.

Además de los costes de combustible, deben controlarse y optimizarse los costes de energía, productos químicos, agua y aguas residuales, piezas de repuesto y tiempos de inactividad.

Poder calorífico neto, poder calorífico bruto y calor de condensación

El valor calorífico neto (H_u o H_i) es la energía liberada durante una combustión completa cuando los gases de combustión se enfrían a la temperatura de referencia a una presión constante. En este caso, el vapor de agua producido durante la combustión permanece en forma gaseosa. Por lo tanto, el valor calorífico neto sólo especifica la cantidad de calor sensible en los gases de combustión y está relacionado con la temperatura, y no la cantidad de calor de condensación ligado al vapor de agua.

El valor calorífico bruto (H_o o H_s) es la energía liberada durante una combustión completa cuando los gases de combustión se enfrían de nuevo a la temperatura de referencia a una presión constante y se condensa toda la cantidad de agua producida. Por lo tanto, el valor calorífico bruto también contiene el calor de condensación, también denominado "calor latente".

Info sobre Entalpía

En función del combustible utilizado, el valor calorífico bruto es aproximadamente entre un 6.8% (fuelóleo) y un 10.8% (gas natural H) superior al valor calorífico neto.

Valor material	Símbolo	Unidad	Gas natural L	Gas natural H	Propano	Butano	Fuelóleo EL	Fuelóleo EL bajo en azufre
Poder calorífico neto	H_i	kWh/m³ kWh/kg	8.83	10.35	25.89	34.39	11.89	11.89
Valor calorífico bruto	H_S	kWh/m³ kWh/kg	9.78	11.46	28.12	37.23	12.70	12.70
Relación	H_i/H_S	%	110.8	110.7	108.6	108.3	106.8	106.8
Punto de rocío	t_Co	°C	56.9	57.0	53.1	52.4	48.6	48.6
Punto de rocío ácido	t_Co	°C	–	–	–	–	124	97
Generación de agua¹⁾	W_spec,H2O	g_H2O/kWh	159.4	158.5	126.9	122.0	100.5	100.5
Valor pH	pH	–	2.8 – 4.9	2.8 – 4.9	2.8 – 4.9	2.8 – 4.9	1.8 – 3.7	2.3 – 4.5

Características de los distintos combustibles
_{1) Con referencia a H_i}

Parte del vapor de agua de los gases de combustión puede condensarse gracias a los más modernos sistemas de recuperación de calor y de gases de combustión fabricados con materiales resistentes a la corrosión (por ejemplo, aceros inoxidables adecuados). Utilizando esta tecnología de condensación, la eficiencia también puede aumentar a más del 100 %, ya que se basa en el valor calorífico neto inferior.

Info sobre Intercambiador de calor de condensación

La eficiencia se calcula en función del valor calorífico neto de un combustible, ya que antiguamente era esencial que el vapor de agua de los gases de combustión se mantuviera en forma gaseosa para evitar la condensación de los gases de combustión y la corrosión de la caldera o del sistema de gases de combustión, así como el ensuciamiento de la chimenea.

Sin embargo, para usar la tecnología de condensación, el medio debe estar a ≥ 10 K por debajo de la temperatura del punto de rocío de los gases; a una temperatura máxima de 45 °C con gas natural.

Balance térmico de un generador de vapor con tecnología de condensación y combustión de gas (los valores son ejemplos)