Recuperación de calor en horno de fertilizantes

 Caso práctico optimización horno vertical de fábrica de fertilizantes

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Una fundición se realiza en un alto horno vertical cuyo combustible es bunker con un 2.5% de azufre. El horno una semana antes el consultor regula el exceso de aire al adecuado, obteniéndose un ahorro en energía del 8%.

Paralelamente a este proceso está la fábrica de fertilizantes que usará el agua a precalentar en el proceso de ajuste de sus propiedades fisicoquímicas. Además, para la generación de vapor dispone de una caldera pirotubular marca Fulton de 4 pasos y espalda húmeda de 500 Bhp que utiliza bunker para su operación. Utiliza 130 galones de combustible por hora, la temperatura ambiente es de 80°F. Los gases de chimenea se encuentran a 400 F y 20% de exceso de aire. Los STD del agua de alimentación son de 100 ppm y del agua de caldera de 3,600 ppm. El perfil promedio de la carcasa de la caldera es de 120 F, con una emisividad del material externo de 0.60 y un área de 4800 pies2. Se genera vapor saturado a 85 psig. Se retorna el 75% del condensado, el condensado retorna a 88°C y el agua fresca a 22°C.

La caldera envía el vapor a 6 intercambiadores de calor en paralelo que cada uno utiliza el 8% del vapor producido, 3 secadores de convección forzada que utiliza uno el 21% del vapor producido y los otros dos el 10% del vapor cada uno y 4 reactores en paralelo, uno de ellos usa el 5% del vapor producido y los tres restantes el 2% del vapor cada uno.

Determinar:  

  1. Eficiencia de combustión.
  2. Eficiencia de caldera.
  3. Costo de 1,000 libras de vapor.
  4. Porcentaje de carga de la caldera.
  5. Libras de agua fresca por hora y A.A.C. en libras por hora y su temperatura.
  6. Elaborar un diagrama de flujo completo del sistema de vapor con todos sus accesorios.

 


 

Layout del sistema de vapor