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Versión número 3 en la serie de folletos Dunphy Hechos clave Quemadores multicombustible, CHP, comunidades de redes de energía

aplicaciones de energía residual

Captura de los beneficios económicos de los combustibles neutros de carbono

Pre calentamiento del combustibleVariaciones en las características de pruebas de biocombustibles y la importancia de la filtración

Perdida de energia

Canales DDCC para combustibles specíficos para la sustitución de múltiples combustibles

Cálculo de las emisiones de carbono

Combustión con biocombustibles y cero

carbono

Hechos clave

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Captura de los beneficios de los combustibles neutros de carbono

Un combustible "verde" no es totalmente neutro en carbono si es sólo una mezcla de combustibles

orgánicos y derivados fósiles

Hay tres enfoques principales para el logro de cero de emisiones de carbono en edificios o fábricas que utilizan energía regulada - evitar, reducir, compensar.Los dos primeros - evitar y reducir - son consideraciones importantes cuando se especifican nuevos o actualizaciones de equipos de combustión. Por ejemplo, un quemador de flujo de aire axial bien diseñado, por la naturaleza de su diseño, reduce significativamente las emisiones de CO2.Especificación de biocombustibles como fuente de energía primaria o complementaria contribuirá a la prevención y la reducción neta de CO2.

Pero los beneficios de combustibles neutros de carbono solamente se consiguen cuando el

100% del combustible quemado es de origen renovable.

Hasta la fecha, pocos fabricantes de quemadores han probado tecnologías para la combustión segura y eficiente de los sistemas multi-combustible que utilizan biodiesel y aceites vegetales de desecho recuperado y pueden ofrecer bio-diesel solamente mezclados que pueden contener niveles relativamente bajos de aceites neutros de carbono.

La optimización de la eficiencia energética a partir de combustibles de carbono neutros depende de una

serie de variables que incluyen:• Características del combustible usado

• Condiciones locales del lugar

• Diseño de la cámara de combustión

• Tasa de liberación de calor

• El diseño del quemador y la formaen que complementa la geometríade la caldera

• El diseño de la bomba de combustible

Captura de los beneficios económicos de los

biocombustibles como fuente de energía rentable se basa en el diseño del ser

quemador'Adecuados a los

objetivos'.

Un quemador mono o multi-combustible sin diseño del quemador y

de los controles configurados a las

características específicas de

biocombustibles se traducirá en un mayor consumo de energía y

de requisitos de mantenimiento no

planificados.

Equipo diseñado para la combustión de biocombustibles

Ahorro de energía en la combustión con uno o varios combustibles se basa ante todo en

perfecto flujo axial de aire en el cabezal del quemador en todos los niveles de potencia -

, en particular, trabajando en mínima potencia,

Quemador Dunphy de flujo de aire axial

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Los biocombustibles más utilizados actualmente en el Reino Unido incluyen colza virgen y aceites

vegetales recuperados. Los biocombustibles se derivan de una variedad de fuentes. La calidad y la consistencia de los residuos y los aceites vegetales puros varían mucho más que las de los combustibles fósiles manufacturados. Es, por lo tanto, esencial que los posibles suministros de biocombustibles se analicen para conocer su poder calorífico, contenido de humedad y cenizas, así como los niveles de pureza y contaminantes.En la tabla vemos una comparación típica de un bio-diesel en comparación con diesel.

Caratcteristicas Bio-diesel Diesel oil Aceite de colza

Valor calorifico netoMJ/kg

37-38 42.0 35.0

Cinemático Viscosidad cST

4.5 @40OC 3.0 @40OC 38@40OC

Acidez pH 2.3 to 3.3 5.0 4.5 to 5.5 Peso cenizas % <0.02 < 0.01 <0.01 Densidad 0.8kg/litre 0.83kg./litre 0.9kg/litre

0.05 V % Conjunto

0.05 V % Conjunto

0.75 V % Conjunto

Peso agua % Peso sólidos %

Características de los biocombustibless

El precalentamiento de los biocombustibles

El control de la temperatura exacta de biocombustibles es esencial para evitar oscilaciones en la viscosidad que dan lugar a la variación de combustión.

La funcionalidad en nuestros quemadores de aceite combustibles con precalentamiento es, por lo tanto, una de las características clave de nuestro diseño que asegura que los

quemadores Dunphy trabajan con una eficiencia de combustión consistente, en emisiones neutras de carbono a su vez bajas emisiones de NOx

El valor calorífico de los biocombustibles es de aproximadamente 10% en peso

menos que el del diesel, pero debido a la mayor densidad. El contenido

volumétrico del valor de calor es aproximadamente la misma.

La mayoría de los aceites vegetales tienen una mayor viscosidad

cinemática que el diesel y no puede haber grandes diferencias entre los distintos tipos de fuentes vegetales.

En promedio, las densidades de aceites vegetales será de

alrededor de 10% mayor que la de combustible diesel.

Las partículas de ceniza procedentes de la combustión de

biocombustibles pueden ser químicamente reactivas y pueden

resultar grandes depósitos en la cámara de combustión.

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Pruebas de las características de biocombustibles antes de especificar el quemador

La combinación de las urgencias para desarrollos 'cero carbon', y la enorme variedad de biocombustibles disponible

el avance hacia la mezcla de combustibles bio convencionales está

haciendo cada vez más difícil de escribir especificaciones para consistentemente alta eficiencia, baja planta de emisiones -

sin probar primero la eficiencia de los biocombustibles y las mezclas en los

quemadores.

Durante los programas de pruebas de combustible de Dunphy

(a menudo en presencia de clientes de consultores y usuarios finales)se

comprueban las funciones críticas de la filtración, mezcla, temperaturas óptimas,

las diferencias de valor calorífico y emisiones. Las fuentes neutras de

carbomo se obtienen actualmente de aceite vegetal usado y de aceites vegetales puros (por ejemplo, los

aceites derivados de la colza, la soja o la palma).

Caso de estudioLos análisis de pruebas dirigido

recientemente para un esquema de calefacción comunitariaevaluó los

resultados de colza virgen y aceites vegetales usados. Los aceites eran

alimentados por gravedad a través de un filtro dúplex en línea desde un tanque de

almacenamiento fijo en la bomba hidráulica del quemador. La temperatura del aceite se elevó a 60 ° C después de

la bomba y antes de la entrada al quemador. Se recogió y se midió una

variedad de datos de rendimiento.

De particular interés para el cliente era la evidencia de que el aceite de colza

virgen estaba bloqueando el filtro (75u mesh) con las cáscaras y las partículas que no eran visibles en forma líquida a simple vista. Una vez que el proceso de filtración fue diseñado específicamente para este tipo de combustible de colza,

se obtuvo una combustión sin problemas.

Los aceites vegetales de colza virgen y recuperados (incluido el aceite de desechos de chips de madera, laos

obtenidos de procesos de alimentos y otros) deben ser filtrados para

eliminar las impurezas y partículas sobrantes de primer uso.

Aceites vegetales difieren en grosor dependiendo de su fuente de la planta y el procesamiento también afecta a las

propiedades del producto final.

Los aceites usados varían considerablemente en los niveles de contaminación y calidad. Si el aceite

de base se ha reutilizado con frecuencia, se han convertido en muy

grueso mediante el aumento de la hidrogenación y la contaminación. Es esencial una limpieza a fondo

La importancia de la filtración

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Energía residuales: fuentes neutras de carbono

Los residuos industriales y municipales contiene un potencial de recuperación de energía. (La proporción biodegradable de los residuos puede ser clasificado como "renovable" bajo la Renewables Obligation Directive)

La producción y uso de combustibles derivados de residuos pueden suministrar energía baja o con cero emisiones de carbono para la planta individuales caldera / quemador o para cogeneración redes

energéticas comunitarias. Dunphy tiene una amplia experiencia en el diseño y la instalación de quemadores múltiple combustible en la cogeneración, redes de energía comunitarias, los y las

energía obtenidad en el tratamiento de aguas residuales.

Caso de estudioUna de las mayores plantas de

tratamiento biológico de aguas residuales del mundo ha instalado un quemador Dunphy biogás / aceite .Debido a su avanzada tecnología de seguridad y

eficiente combustión de gas de alcantarillado y aceite combustible ligero con emisiones ultra-bajas de NOx muy

bajo carbono y.Soplantes de biogás y trenes de gas se

fabrican con cuerpos de hierro fundido y accesorios de acero inoxidable

adecuados para soportar las propiedades de corrosión de los biocombustibles.

Debido al proceso biológicoinvolucrado en la producción de gas de lodos, el valor calorífico puede variar

hasta en un 20%.Es esencial, por tanto, que los

quemadores fueron equipados con un sistema de ajuste de combustible

respuesta rápida.Integrado en cada quemador hay un

sistema digital ™ Ratiotronic de control y corrección que puede responder dentro

de 15 segundos de un cambio.El sistema digital Ratiotronic gestiona las

operaciones con los niveles de O2 de menos de 2% y con niveles de NOx que no excedan de 30 mg / m3 corregida a 3% de

oxígeno.

La alta relación de modulación sobre los quemadores permite a la temperatura de impulsión que se mantenga dentro de 1 ° C, independientemente de los requisitos

de carga.

Quemador montado con una unidad de control de la

combustión digital Ratiotronic

El sistema Ratiotronic TM 6000 Dunphy está diseñado para

maximizar el cambio de combustible de una manera segura

y eficiente entre combustibles fósiles y multi combustibles

neutros de carbono - o una mezcla de diferentes tipos de

combustibles neutros de carbono.Debido a las diferentes características de cada

combustible, el sistema de control incluye un canal dedicado de

control para cada combustible individual.

Esto significa que el cambio de combustible dpuede llevar a cabo

de forma automática o en el simple accionamiento de un conmutación así como permitir el cambiode una manera segura y simultánea de los

combustibles.

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Traditional fuels : CO2 emission levels Standard conversion rates

Combustible Factores de emisiones CO2 (kgCO2/kWh)

Carbón 0.30

Electricidad 0.43

Gas natural 0.194

GLP 0.214

Fuel pesado 0.26

Gas de carbón / gasoill 0.25

Cálculo de las emisiones de carbono

Fuente: The Carbon Trust

DEFRA y The Carbon Trust han publicado metodologías para la medición de las

emisiones de CO2 de los proyectos de energía. Los factores de emisión por defecto para una gama de combustibles se recogen

en el cuadro adjunto.

Combustible se puede comprar en una variedad de unidades. La conversión más comunes son las siguientes:

1 tonelada equivalente de petróleo = 11,630 kWh I Termia = 29.3 kWh I Giga Julios = 277.8 kWh

Ejemplo A: Emisiones de Electricidad

Emisiones anuales de CO2 (toneladas) = consumo de energía (kWh) x factor de emisión (kgCO2 / kWh) x 0,001 x número de días de trabajo por año

Por ejemplo: Un sistema de calefacción mediano de 500kWh de electricidad por día que opera a 70% durante 350 días al año generará emisiones anuales de CO2

de 53,9 toneladas anuales

En los casos en que los combustibles se compran en volumen o en peso, se necesita el poder calorífico del combustible para convertir a las unidades de energía.

Las principales propiedades y factores de conversión para los combustibles tradicionales se muestran en la página

opuesta.

Ejemplos de cálculo de las emisiones de CO2

Ejemplo B (basado en factores Parte L2A): emisiones de gas natural

Suponiendo valor calorífico del gas de 38.7MJ / m3 (o 10.75kWh / m3) y la salida de 1.000 kW, el consumo de gas se be113.44m3 / hr. {1000 / (0,82 x 10,75)}.

113.44m3 / hr x 10.75kWh / hr. = 1,219.51 kWh. del consumo de gasque generará 236 kg / h de CO2 (1,1219.51 x 0.194 Factor de la tabla anterior).

A través de un 24/7, año en funcionamiento 365 días, esto genera

Las emisiones de CO2 de 2,067.36 toneladas anuales

Nota: Estos niveles de emisiones se basan en un punto específico en el rango de cobertura y no se tienen en cuenta las mejoras de eficiencia adicionales y ahorros de combustible a través de las mejoras en la cobertura obtenidos con Dunphy diseños de quemadores de

flujo de aire axial.

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7

Datos clave para la especificación de quemadores multicombustible

Propiedades de los aceites comunes

Las propiedades de los gases comunes

Comparativa de viscosidad La viscosidad tiene un número de diferentes mediciones.

Los más conocidos son:

Viscosidad cinemática (centistokes), basado en la cantidad de fuerza requerida para vencer la

fricción interna del fluido y

Viscosidad dinámica o absoluta(centipoises)

utilizado para expresar la fricción interna de los aceites a bajas temperaturas

El gráfico de la derecha muestra las viscosidades cinemáticas comparativas de aceites de colza, maíz, soja y diesel.

Viscosidades cinemáticas

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8

Para más información sobre eficiencia energética, la combustión neutra de carbono o para reservar un laboratorio de biocombustibles. sitio de prueba

o auditoría energética, contacte

carlos@dunphyenergy.esDunphy energy S.L. Calle Juan XXIII 7 bajos 08980 Sant Feliu de

LLobregatwww.dunphyenery.es

Dunphy productos y servicios de bajo carbono

Quemadores con potencias de 300kW a 13MW múlti combustible diseñados

específicamente para su uso con combustibles neutros 100%

de carbono en procesos de calor centralizado o distribuido vapor, CHP, distric heating y aplicaciones de conversión de

residuos en energía.Expertos en diseño de

quemador para todos los biocombustibles, aceites de

sebo, solventes recuperables, gases de alcantarillado y los

combustibles fósiles.Sencilla y rápida adaptación de los quemadores Dunphy

combustible fósil, para permitir la combustión eficaz de combustibles neutros de

carbono.Control digital de la

combustión Ratiotronic con canales de gestión de

combustible seguro y simple "simple accionamiento de un interruptor de" multi cambio

de combustible.Opciones de pantalla táctil

- interfaz con todos los sistemas BMS y SCADA.

Soplantes individuales y dúplex de gas

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