Rediseño de un conjunto de quemadores industriales diésel para su funcionamiento mixto diésel/gas de síntesis, usados en la puesta en marcha de grandes calderas de carbón de lecho fluidizado

El proyecto aborda la necesidad de rediseñar los quemadores actuales de diésel en la central Gecelca 3 por quemadores mixtos de diésel/gas de síntesis, producido a partir del carbón disponible en la misma central. La central termoeléctrica, Gecelca 3, enfrenta el desafío de precalentar sus calderas...

Full description

Autores:
Arellano Reyes, Martin Arturo
Brito Rodríguez, Diego Andrés
Iriarte Espeleta, Sebastián David
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/11907
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/11907
Palabra clave:
Gas de síntesis
Quemadores mixtos
Caldera de lecho fluidizado
Syngas
Duct burner
Rights
License
Universidad del Norte
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description El proyecto aborda la necesidad de rediseñar los quemadores actuales de diésel en la central Gecelca 3 por quemadores mixtos de diésel/gas de síntesis, producido a partir del carbón disponible en la misma central. La central termoeléctrica, Gecelca 3, enfrenta el desafío de precalentar sus calderas para el arranque solo con diésel, lo que lleva a un uso intensivo de diésel, incrementando los costos operativos y la dependencia de combustibles fósiles. Esta situación se agrava durante fenómenos climáticos como LA NIÑA, que afectan la generación de energía térmica en Colombia. La implementación de quemadores mixtos no solo reducirá costos, sino que también disminuirá las emisiones, contribuyendo a prácticas más sostenibles en el sector energético. El proyecto propone el diseño y evaluación de tres alternativas para el reemplazo de los quemadores, eligiendo un quemador de gas de síntesis con un intercambiador de calor que eleve la temperatura del aire a 520°C. La diferencia de temperatura hasta los 870°C se alcanzará usando un quemador mixto con menor consumo que el actual, asegurando así un ahorro de combustible. La propuesta incluye la construcción de un prototipo y la realización de estudios para validar la eficiencia y viabilidad de esta tecnología en la planta de Gecelca 3. Las restricciones abordadas incluyen consideraciones económicas, ambientales y de seguridad. El proyecto busca reducir los costos operativos y las emisiones, mejorar la eficiencia energética y promover prácticas más sostenibles en la generación de energía. La implementación exitosa de esta tecnología beneficiará tanto a la empresa como a la sociedad, al proporcionar una solución más económica y ambientalmente amigable.
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El proyecto propone el diseño y evaluación de tres alternativas para el reemplazo de los quemadores, eligiendo un quemador de gas de síntesis con un intercambiador de calor que eleve la temperatura del aire a 520°C. La diferencia de temperatura hasta los 870°C se alcanzará usando un quemador mixto con menor consumo que el actual, asegurando así un ahorro de combustible. La propuesta incluye la construcción de un prototipo y la realización de estudios para validar la eficiencia y viabilidad de esta tecnología en la planta de Gecelca 3. Las restricciones abordadas incluyen consideraciones económicas, ambientales y de seguridad. El proyecto busca reducir los costos operativos y las emisiones, mejorar la eficiencia energética y promover prácticas más sostenibles en la generación de energía. La implementación exitosa de esta tecnología beneficiará tanto a la empresa como a la sociedad, al proporcionar una solución más económica y ambientalmente amigable.The project aims to the need to redesign the current diesel burners at the Gecelca 3 power plant for mixed diesel/syngas burners, produced from the coal available at the plant. The Gecelca 3 thermoelectric plant faces the challenge of preheating its boilers for start-up with diesel only, which leads to intensive use of diesel, increasing operating costs and dependence on fossil fuels. This situation is aggravated during climatic phenomena such as LA NIÑA, which affect thermal power generation in Colombia. The implementation of mixed burners will not only reduce costs, but will also reduce emissions, contributing to more sustainable practices in the energy sector. The project proposes the design and evaluation of three alternatives for the replacement of the burners, choosing a synthesis gas burner with a heat exchanger that raises the air temperature to 520°C. The temperature difference up to 870°C will be achieved using a mixed burner with lower consumption than the current one, thus ensuring fuel savings. The proposal includes building a prototype and conducting studies to validate the efficiency and feasibility of this technology at the Gecelca 3 plant. The constraints addressed include economic, environmental, and safety considerations. The project seeks to reduce operating costs and emissions, improve energy efficiency, and promote more sustainable practices in power generation. Successful implementation of this technology will benefit both the company and society by providing a more economical and environmentally friendly solution.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2024Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Gas de síntesisQuemadores mixtosCaldera de lecho fluidizadoSyngasDuct burnerRediseño de un conjunto de quemadores industriales diésel para su funcionamiento mixto diésel/gas de síntesis, usados en la puesta en marcha de grandes calderas de carbón de lecho fluidizadoRedesign of a set of industrial diesel burners for mixed diesel/synthesis gas operation, used in the start up of large fluidized bed coal fired boilersarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501ORIGINALPóster PF GECELCA.pdfPóster PF GECELCA.pdfPóster del proyectoapplication/pdf1845827https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11907/1/P%c3%b3ster%20PF%20GECELCA.pdf7fdec2c47a7b78c4b163eab484c10aaaMD51Póster PF GECELCA.jpgPóster PF GECELCA.jpgPóster del proyectoimage/jpeg1917370https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11907/2/P%c3%b3ster%20PF%20GECELCA.jpgcd0b5b35245d6559118b85d553b99bdfMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11907/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310584/11907oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/119072024-06-05 14:54:48.764Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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