Desarrollo y Aplicación del Software NOX AD en un Generador de Vapor de Alta Potencia

Abstract

En este trabajo se desarrolló un software denominado NOX AD que sirve para el cálculo de la formación de óxidos de nitrógeno (NOx) en generadores de vapor que queman combustóleo y gas natural. Este software se basa en polinomios experimentales de cuarto grado que dependen de
cuatro parámetros principales del proceso de combustión en la zona de combustión activa (ZCA) del horno, los cuáles, son: el coeficiente de exceso de aire, temperatura promedio, flujo de calor reflejado y el tiempo de residencia de los gases en el horno.
El ejemplo de aplicación se desarrolla para un generador de vapor de 350 ton/h de vapor (80MW) de la marca Combustión Engineering, el cual, está equipado con quemadores tangenciales y actualmente opera en la planta termoeléctrica Ing. Jorge Luque en el Estado de México. El combustóleo empleado tiene una composición en porcentaje másico de: C=84.9 %, S=3.8%, N=0.4%, H=10.8%, O=0.0% y W=0.0% y el gas natural tiene una composición en porcentaje en volumen de: CH4 = 91.97%, C2H6 = 7.12%, C3H8 = 0.91% .
Los métodos de disminución de NOx aplicados en el software “NOX AD” son los siguientes: recirculación de los gases, lugar de entrada de gases recirculados, inyección de agua, combustión a dos etapas y combinación de métodos.
La determinación de los cuatro parámetros principales y la concentración de NOx correspondientes a cada método de disminución se realizaron a las siguientes cargas: 45%, 67%, 87% y 100%. Los porcentajes de recirculación e inyección de agua fueron: 0%, 5%, 10% y 15%. El software “NOX AD”
genera gráficas que muestran el comportamiento de la formación de NOx para cada método de disminución.