Los calentadores de gas-gas y los precalentadores de aire de Howden recuperan el calor que se desperdiciaría y desempeñan un papel fundamental en el aumento de la eficiencia energética en toda una serie de procesos industriales.
Howden ha estado a la vanguardia de la mejora de la eficiencia en las centrales eléctricas e industrias basadas en calderas con calentadores de combustión desde el surgimiento de la tecnología hace más de cien años. Ya en la década de 1930, el calentador se aplicó a los sistemas de desulfuración de gases de combustión (Flue Gas Desulphurization, FGD) y desde entonces a los sistemas de reducción catalítica selectiva (Selective Catalytic Reduction, SCR) para optimizar los controles de emisiones.
Los precalentadores de aire regenerativos extraen el calor residual del gas de escape al salir del horno y transfieren esta energía al aire de entrada utilizado en el horno para proporcionar el oxígeno necesario para encender el combustible.
A medida que el precalentador gira lentamente a entre 1 – 2 rpm, los finos elementos metálicos de transferencia de calor absorben el calor del flujo de gas caliente y lo transfieren al flujo de aire frío entrante.
Objetivo: mejorar en un 10 – 15 % la eficiencia de la caldera, el horno o el calentador de combustión.
Procesos típicos a los que se presta servicio
El dióxido de azufre es un gas ácido nocivo que se emite como parte de la combustión de combustibles fósiles. Con la introducción de la tecnología de desulfurización de gases de combustión (Flue Gas Desulphurization, FGD) para controlar las emisiones mediante la depuración del gas, el calentador giratorio encontró otra aplicación valiosa.
Muchos sistemas de FGD están diseñados con recalentadores de gas-gas (Gas Gas Heater, GGH) para reducir la temperatura del gas de combustión antes del adsorbente y recalentar el gas tratado para producir una chimenea “seca”. Esto garantiza una flotabilidad suficiente del penacho y evita que las concentraciones de SO2 a nivel del suelo superen los límites especificados.
El GGH reduce el uso de agua en el adsorbente y elimina la descarga de líquido de la chimenea. También evita los altos costos de renovación de la chimenea y los problemas de mantenimiento causados por la corrosión ácida y la obstrucción del drenaje.
Los calentadores de gas-gas regenerativos recuperan energía del gas no tratado cuando entra en el depurador de FGD absorbiendo el calor residual en finos elementos metálicos de transferencia de calor. Los elementos suelen girar a entre 0,5 – 1 rpm para transferir el calor al gas tratado que se envía a la chimenea.
Objetivo: ayudar al proceso de tratamiento de SOx y reducir los costos recalentando el gas tratado al nivel de flotabilidad requerido.
Procesos típicos a los que se presta servicio
El óxido nítrico es un gas nocivo que se emite como parte de la combustión de combustibles fósiles. Con la introducción de la tecnología de reducción catalítica selectiva (Selective Catalytic Reduction, SCR) para controlar las emisiones, el calentador giratorio encontró otra aplicación valiosa.
En algunas plantas en las que la SCR no puede instalarse en el economizador, se utiliza la disposición de SCR de bajo polvo (o extremo posterior) para reducir las emisiones de NOx.
Los calentadores de gas-gas (Gas Gas Heater, GGH) regenerativos recuperan energía del gas tratado cuando sale de la SCR absorbiendo el calor residual en finos elementos metálicos de transferencia de calor. En esta aplicación, los elementos calentados giran a entre 0,6 – 1 rpm para transferir el calor al suministro de gas no tratado y, así, reducir la cantidad de calentamiento adicional necesario para alcanzar la temperatura de reacción.
Objetivo: aumentar la eficiencia del sistema de las emisiones de NOx mediante la reducción del calentamiento adicional necesario para alcanzar la temperatura de reacción para la destrucción de NOx (≈ 250 - 330 ºC).
Procesos típicos a los que se presta servicio
A medida que la industria avanza hacia la captura y el almacenamiento de carbono, la tecnología de calentadores giratorios se integra en las soluciones en desarrollo.
Las plantas de captura de carbono posterior a la combustión (Post Combustion Carbon Capture, PCC) pueden desarrollarse como parte de una nueva central eléctrica o como retroadaptación. Capturan el dióxido de carbono (CO2) en el gas de combustión para su uso como producto o almacenamiento en instalaciones de almacenamiento geológico subterráneo permanente.
El calentador para este proceso es similar al calentador de gas-gas (Gas Gas Heater, GGH) con temperaturas similares al proceso de FGD. El calentador combina el enfriamiento del gas de combustión antes de la planta de FGD y el recalentamiento del gas tratado después de la planta de captura de carbono para el escape a la chimenea.
Objetivo: reducir la temperatura del gas no tratado antes de la planta de captura y usarlo para recalentar el gas tratado con el fin de reducir la visibilidad del penacho y tener suficiente flotabilidad para salir de la chimenea.
Productos aplicables
Muchos procesos industriales implican la combustión a alta temperatura. Estos procesos son altos consumidores de energía y, por lo tanto, cualquier medio para reducir los requisitos puede sumar ahorros operativos sustanciales.
La solución de Howden proviene de nuestra marca Rothemühle y su calentador DREBS. Se trata de un sistema de quemador regenerador giratorio, en el que el calentador absorbe energía del gas de escape a alta temperatura en superficies de calentamiento cerámicas, que luego giran para transferir calor al flujo de aire.
En comparación con los recuperadores convencionales, el DREBS puede utilizarse para temperaturas significativamente más altas de hasta 1200 ºC. Debido a la alta eficiencia térmica de más del 85 %, los ahorros de energía pueden duplicarse en comparación con los recuperadores convencionales.
Objetivo: aumentar la eficiencia de los quemadores y secadores hasta en un 100 % en comparación con los recuperadores convencionales.
Aplicaciones típicas
Los precalentadores de aire regenerativos extraen el calor residual del gas de escape al salir del horno y transfieren esta energía al aire de entrada utilizado en el horno para proporcionar el oxígeno necesario para encender el combustible.
A medida que el precalentador gira lentamente a entre 1 – 2 rpm, los finos elementos metálicos de transferencia de calor absorben el calor del flujo de gas caliente y lo transfieren al flujo de aire frío entrante.
Objetivo: mejorar en un 10 – 15 % la eficiencia de la caldera, el horno o el calentador de combustión.
Procesos típicos a los que se presta servicio
El dióxido de azufre es un gas ácido nocivo que se emite como parte de la combustión de combustibles fósiles. Con la introducción de la tecnología de desulfurización de gases de combustión (Flue Gas Desulphurization, FGD) para controlar las emisiones mediante la depuración del gas, el calentador giratorio encontró otra aplicación valiosa.
Muchos sistemas de FGD están diseñados con recalentadores de gas-gas (Gas Gas Heater, GGH) para reducir la temperatura del gas de combustión antes del adsorbente y recalentar el gas tratado para producir una chimenea “seca”. Esto garantiza una flotabilidad suficiente del penacho y evita que las concentraciones de SO2 a nivel del suelo superen los límites especificados.
El GGH reduce el uso de agua en el adsorbente y elimina la descarga de líquido de la chimenea. También evita los altos costos de renovación de la chimenea y los problemas de mantenimiento causados por la corrosión ácida y la obstrucción del drenaje.
Los calentadores de gas-gas regenerativos recuperan energía del gas no tratado cuando entra en el depurador de FGD absorbiendo el calor residual en finos elementos metálicos de transferencia de calor. Los elementos suelen girar a entre 0,5 – 1 rpm para transferir el calor al gas tratado que se envía a la chimenea.
Objetivo: ayudar al proceso de tratamiento de SOx y reducir los costos recalentando el gas tratado al nivel de flotabilidad requerido.
Procesos típicos a los que se presta servicio
El óxido nítrico es un gas nocivo que se emite como parte de la combustión de combustibles fósiles. Con la introducción de la tecnología de reducción catalítica selectiva (Selective Catalytic Reduction, SCR) para controlar las emisiones, el calentador giratorio encontró otra aplicación valiosa.
En algunas plantas en las que la SCR no puede instalarse en el economizador, se utiliza la disposición de SCR de bajo polvo (o extremo posterior) para reducir las emisiones de NOx.
Los calentadores de gas-gas (Gas Gas Heater, GGH) regenerativos recuperan energía del gas tratado cuando sale de la SCR absorbiendo el calor residual en finos elementos metálicos de transferencia de calor. En esta aplicación, los elementos calentados giran a entre 0,6 – 1 rpm para transferir el calor al suministro de gas no tratado y, así, reducir la cantidad de calentamiento adicional necesario para alcanzar la temperatura de reacción.
Objetivo: aumentar la eficiencia del sistema de las emisiones de NOx mediante la reducción del calentamiento adicional necesario para alcanzar la temperatura de reacción para la destrucción de NOx (≈ 250 - 330 ºC).
Procesos típicos a los que se presta servicio
A medida que la industria avanza hacia la captura y el almacenamiento de carbono, la tecnología de calentadores giratorios se integra en las soluciones en desarrollo.
Las plantas de captura de carbono posterior a la combustión (Post Combustion Carbon Capture, PCC) pueden desarrollarse como parte de una nueva central eléctrica o como retroadaptación. Capturan el dióxido de carbono (CO2) en el gas de combustión para su uso como producto o almacenamiento en instalaciones de almacenamiento geológico subterráneo permanente.
El calentador para este proceso es similar al calentador de gas-gas (Gas Gas Heater, GGH) con temperaturas similares al proceso de FGD. El calentador combina el enfriamiento del gas de combustión antes de la planta de FGD y el recalentamiento del gas tratado después de la planta de captura de carbono para el escape a la chimenea.
Objetivo: reducir la temperatura del gas no tratado antes de la planta de captura y usarlo para recalentar el gas tratado con el fin de reducir la visibilidad del penacho y tener suficiente flotabilidad para salir de la chimenea.
Productos aplicables
Muchos procesos industriales implican la combustión a alta temperatura. Estos procesos son altos consumidores de energía y, por lo tanto, cualquier medio para reducir los requisitos puede sumar ahorros operativos sustanciales.
La solución de Howden proviene de nuestra marca Rothemühle y su calentador DREBS. Se trata de un sistema de quemador regenerador giratorio, en el que el calentador absorbe energía del gas de escape a alta temperatura en superficies de calentamiento cerámicas, que luego giran para transferir calor al flujo de aire.
En comparación con los recuperadores convencionales, el DREBS puede utilizarse para temperaturas significativamente más altas de hasta 1200 ºC. Debido a la alta eficiencia térmica de más del 85 %, los ahorros de energía pueden duplicarse en comparación con los recuperadores convencionales.
Objetivo: aumentar la eficiencia de los quemadores y secadores hasta en un 100 % en comparación con los recuperadores convencionales.
Aplicaciones típicas
Howden ha estado involucrada con los calentadores regenerativos giratorios desde que formó por primera vez una empresa conjunta con Fredrik Ljungström, el inventor, en 1923. Nuestra propia tecnología de productos ha visto mejoras en el diseño a través de la investigación, el desarrollo y el análisis continuos para optimizar el rendimiento y la confiabilidad del producto.
La marca Rothemühle se sumó en 2021, con casi 90 años de experiencia en calentadores.
Nuestras capacidades van desde garantizar que nuestra gran base global de calentadores siga funcionando para nuestros clientes hasta adaptar la tecnología a las necesidades industriales emergentes.
Nuestros calentadores operan en servicio continuo con intervalos de servicio limitados requeridos. Para que sigan funcionando de forma óptima, contamos con un equipo global de ingenieros preparados para ofrecer mantenimiento a todos los intercambiadores de calor giratorios con nuestras marcas como Howden, Sirocco, Talleres Sanchez Luengo (TSL) y Rothemühle (incluido LUGAT).
Dado que las condiciones de funcionamiento de una planta pueden cambiar con los años, ofrecemos una gama de servicios de ingeniería para evaluar e implementar mejoras en el rendimiento y extensiones de la vida útil.
Los calentadores Howden operan en una amplia gama de volúmenes de gas, temperaturas y tamaños para adaptarse a los requisitos de múltiples procesos y configuraciones de ingeniería.
| Producto | Recuperación de energía térmica | Volumen de gas | Temperatura del gas | Tamaño | Fuga | Aplicaciones |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Calentador empaquetado | hasta 15 MW | de 45 a 200 toneladas/h | hasta 370 ºC (698 ºF) | aprox. de 3,5 m2 a 5,4 m2 | Menos del 5 % usando sellos radiales simples/dobles y axiales dobles | Precalentamiento de aire a menor escala |
| Precalentador de aire | hasta 100 MW | de 200 a 3600 toneladas/h | hasta 500 ºC (932 ºF) | hasta 625 m2 | Menos del 5 % usando sellos múltiples de laberinto con placas de sectores opcionales | Precalentamiento de aire de gran volumen |
| Calentador de gas-gas | hasta 100 MW | de 200 a 3600 toneladas/h | hasta 500 ºC (932 ºF) | hasta 625 m2 | Menos del 0,5 % utilizando sellos múltiples de laberinto, sistemas de purga y depuración con placas de sectores opcionales | Recalentamiento de gas para FGD y precalentamiento de gas para SCR |
| Calentador DREBS | hasta 7 MW | hasta 40 toneladas/h | hasta 1200 ºC (2192 ºF) | hasta 16 m2 | Variable basada en la presión y aplicación | Recuperación de energía a alta temperatura para aplicaciones de metalurgia, vidrio y hornos |
Mantener la máxima eficiencia requiere un conocimiento profundo de cómo se desempeñará el calentador con el tiempo con cada tipo de combustible en particular. Los elementos de transferencia de calor están diseñados específicamente para cada aplicación y combustible.
Nuestra amplia gama de perfiles nos permite ofrecer el equilibrio adecuado entre rendimiento termodinámico, caída de presión y facilidad de limpieza para cualquier situación. Estos perfiles pueden elegirse de nuestra gama (que incluye el primer elemento de doble perfil disponible comercialmente en el mundo) o podemos hacer coincidir los perfiles existentes que ya tiene.
Somos el líder mundial en la producción de elementos esmaltados, que ofrecen una combinación de protección contra la corrosión y buena limpieza cuando se utilizan en entornos rigurosos.
Los elementos son esenciales para el rendimiento del calentador, pero al adoptar una visión sistemática de la ciencia del ciclo de contaminación y limpieza, hemos desarrollado un sistema integrado que ofrece mucho más que la suma de sus partes:
SureCoat™ (esmaltado de alto rendimiento) + SurePack™ (empaquetado optimizado de elementos) + Enerjet™ (sistema de limpieza avanzado).
Minimizar las fugas de gas es una consideración clave y Howden ha desarrollado una serie de soluciones innovadoras.
El sistema de sellado VN mantiene un nivel de fugas constantemente bajo durante períodos prolongados. Se adoptan métodos adicionales para los GGH, como presurizar el espacio de sellado con gas limpio, con un ventilador de purga para crear una ligera diferencia de presión. Luego, un sistema de barrido expulsa gas sucio de los elementos utilizando gas tratado.
Sellos de contactoLos sellos de contacto flexibles para intercambiadores de calor rotativos son un método para minimizar los espacios de fuga directa entre el extremo caliente del rotor y las placas sectoriales, que separan los flujos de aire y gas.
Los sellos estándar fallan debido a la flexión constante, por lo tanto, Howden llevó a cabo un extenso programa de desarrollo para optimizar los sellos de contacto para aplicaciones adecuadas que proporcionan reducciones de fugas importantes. Dado que los sellos funcionan mejor en situaciones donde los espacios son pequeños y uniformes, la reducción de fugas puede mejorarse aún más combinándose con placas sectoriales parabólicas.
Placas sectoriales parabólicasEl mayor escrutinio medioambiental y la demanda de niveles más altos de eficiencia han llevado a Howden a desarrollar placas sectoriales parabólicas (patente pendiente) para su uso con nuestros calentadores.
Las placas sectoriales de extremo caliente están diseñadas con rigidez variable para deformarse parabólicamente cuando se accionan, para coincidir con la forma del rotor de funcionamiento deformado. Esto minimiza el espacio de fuga del extremo caliente.
Las placas sectoriales parabólicas Howden no solo reducen la potencia del ventilador de tiro en la planta, sino que también disminuyen el flujo de masa de gas hacia el equipo de reducción de emisiones en el sector downstream.
A diferencia de los intercambiadores de calor tubulares o de placas recuperativos, la contaminación no causa deterioro en la transferencia de calor en los intercambiadores de calor regenerativos giratorios. La contaminación aumenta los diferenciales de presión y, en consecuencia, la potencia del ventilador y las fugas. Sin embargo, mantener limpios los elementos preserva una alta disponibilidad y minimiza las necesidades de mantenimiento a los servicios programados.
El sistema de limpieza Enerjet™ de Howden es un método de lavado con agua a alta presión en línea de precalentadores de aire, diseñado para proporcionar una limpieza eficaz y eficiente de elementos del intercambiador de calor con alto grado de suciedad mientras el precalentador de aire está en uso normal.
El sistema Enerjet™ se puede utilizar con todos los tipos de precalentador de aire de cualquier fabricante y funciona bien con la mayoría de los tipos de perfil de elementos.
Enerjet™, combinado con SureCoat™ (elementos esmaltados de alto rendimiento) y SurePack™ (empaquetado optimizado de elementos), ofrece un enfoque sistemático para el ciclo de contaminación y limpieza que ofrece más que la suma de sus partes.
Los calentadores Howden operan en una amplia gama de volúmenes de gas, temperaturas y tamaños para adaptarse a los requisitos de múltiples procesos y configuraciones de ingeniería.
| Producto | Recuperación de energía térmica | Volumen de gas | Temperatura del gas | Tamaño | Fuga | Aplicaciones |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Calentador empaquetado | hasta 15 MW | de 45 a 200 toneladas/h | hasta 370 ºC (698 ºF) | aprox. de 3,5 m2 a 5,4 m2 | Menos del 5 % usando sellos radiales simples/dobles y axiales dobles | Precalentamiento de aire a menor escala |
| Precalentador de aire | hasta 100 MW | de 200 a 3600 toneladas/h | hasta 500 ºC (932 ºF) | hasta 625 m2 | Menos del 5 % usando sellos múltiples de laberinto con placas de sectores opcionales | Precalentamiento de aire de gran volumen |
| Calentador de gas-gas | hasta 100 MW | de 200 a 3600 toneladas/h | hasta 500 ºC (932 ºF) | hasta 625 m2 | Menos del 0,5 % utilizando sellos múltiples de laberinto, sistemas de purga y depuración con placas de sectores opcionales | Recalentamiento de gas para FGD y precalentamiento de gas para SCR |
| Calentador DREBS | hasta 7 MW | hasta 40 toneladas/h | hasta 1200 ºC (2192 ºF) | hasta 16 m2 | Variable basada en la presión y aplicación | Recuperación de energía a alta temperatura para aplicaciones de metalurgia, vidrio y hornos |
Mantener la máxima eficiencia requiere un conocimiento profundo de cómo se desempeñará el calentador con el tiempo con cada tipo de combustible en particular. Los elementos de transferencia de calor están diseñados específicamente para cada aplicación y combustible.
Nuestra amplia gama de perfiles nos permite ofrecer el equilibrio adecuado entre rendimiento termodinámico, caída de presión y facilidad de limpieza para cualquier situación. Estos perfiles pueden elegirse de nuestra gama (que incluye el primer elemento de doble perfil disponible comercialmente en el mundo) o podemos hacer coincidir los perfiles existentes que ya tiene.
Somos el líder mundial en la producción de elementos esmaltados, que ofrecen una combinación de protección contra la corrosión y buena limpieza cuando se utilizan en entornos rigurosos.
Los elementos son esenciales para el rendimiento del calentador, pero al adoptar una visión sistemática de la ciencia del ciclo de contaminación y limpieza, hemos desarrollado un sistema integrado que ofrece mucho más que la suma de sus partes:
SureCoat™ (esmaltado de alto rendimiento) + SurePack™ (empaquetado optimizado de elementos) + Enerjet™ (sistema de limpieza avanzado).
Minimizar las fugas de gas es una consideración clave y Howden ha desarrollado una serie de soluciones innovadoras.
El sistema de sellado VN mantiene un nivel de fugas constantemente bajo durante períodos prolongados. Se adoptan métodos adicionales para los GGH, como presurizar el espacio de sellado con gas limpio, con un ventilador de purga para crear una ligera diferencia de presión. Luego, un sistema de barrido expulsa gas sucio de los elementos utilizando gas tratado.
Sellos de contactoLos sellos de contacto flexibles para intercambiadores de calor rotativos son un método para minimizar los espacios de fuga directa entre el extremo caliente del rotor y las placas sectoriales, que separan los flujos de aire y gas.
Los sellos estándar fallan debido a la flexión constante, por lo tanto, Howden llevó a cabo un extenso programa de desarrollo para optimizar los sellos de contacto para aplicaciones adecuadas que proporcionan reducciones de fugas importantes. Dado que los sellos funcionan mejor en situaciones donde los espacios son pequeños y uniformes, la reducción de fugas puede mejorarse aún más combinándose con placas sectoriales parabólicas.
Placas sectoriales parabólicasEl mayor escrutinio medioambiental y la demanda de niveles más altos de eficiencia han llevado a Howden a desarrollar placas sectoriales parabólicas (patente pendiente) para su uso con nuestros calentadores.
Las placas sectoriales de extremo caliente están diseñadas con rigidez variable para deformarse parabólicamente cuando se accionan, para coincidir con la forma del rotor de funcionamiento deformado. Esto minimiza el espacio de fuga del extremo caliente.
Las placas sectoriales parabólicas Howden no solo reducen la potencia del ventilador de tiro en la planta, sino que también disminuyen el flujo de masa de gas hacia el equipo de reducción de emisiones en el sector downstream.
A diferencia de los intercambiadores de calor tubulares o de placas recuperativos, la contaminación no causa deterioro en la transferencia de calor en los intercambiadores de calor regenerativos giratorios. La contaminación aumenta los diferenciales de presión y, en consecuencia, la potencia del ventilador y las fugas. Sin embargo, mantener limpios los elementos preserva una alta disponibilidad y minimiza las necesidades de mantenimiento a los servicios programados.
El sistema de limpieza Enerjet™ de Howden es un método de lavado con agua a alta presión en línea de precalentadores de aire, diseñado para proporcionar una limpieza eficaz y eficiente de elementos del intercambiador de calor con alto grado de suciedad mientras el precalentador de aire está en uso normal.
El sistema Enerjet™ se puede utilizar con todos los tipos de precalentador de aire de cualquier fabricante y funciona bien con la mayoría de los tipos de perfil de elementos.
Enerjet™, combinado con SureCoat™ (elementos esmaltados de alto rendimiento) y SurePack™ (empaquetado optimizado de elementos), ofrece un enfoque sistemático para el ciclo de contaminación y limpieza que ofrece más que la suma de sus partes.
Oficina central +44 141 885 7500
Calentadores de paquete +34 968 32 00 64
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