Análisis de la combustión de metano y una mezcla equimolar metano-syngas en un quemador de combustión estabilizada en la superficie: eficiencia y emisiones contaminantes

Analysis of the combustion of methane and an equimolar mixture methane-syngas in a surface-stabilized combustion burner: pollutant efficiency and emissions

Carlos Arrieta, Andrés Amell, Layrisser Iral, Ángel Valencia, Arley Cardona

Resumen


El objetivo de este trabajo es evaluar experimentalmente un quemador de combustión estabilizada en la superficie de un medio poroso inerte utilizando gas natural y la adición de syngas al gas natural en proporciones equimolares. Más específicamente, se presenta el efecto de la composición del combustible, la tasa de aireación y la potencia térmica en la eficiencia térmica y las emisiones contaminantes. En este estudio se evaluó un syngas con un alto contenido de hidrógeno, similar a los obtenidos por gasificación de carbón usando la tecnología Sasol/Lurgi y por gasificación de biomasa. Para determinar el efecto de la tasa de aireación (λ), el comportamiento del quemador se analizó a λ = 1.4 y λ = 1.1. Por otro lado, las potencias térmicas evaluadas corresponden a tres valores (1.0, 1.8 y 2.5 kW) que se encuentran en aplicaciones domésticas.

Los resultados obtenidos indican que los quemadores de combustión estabilizada en la superficie tienen una gran potencia para permitir la sustitución de CH4 por syngas en proporciones equimolares con eficiencias térmicas que generalmente son mayores que las que se obtienen en un quemador convencional. Sin embargo, se encontró que es necesario que el quemador permita una amplia modulación de la tasa de aireación para una operación óptima. También se halló que las emisiones contaminantes y la eficiencia térmica en un quemador de combustión en la superficie son muy sensibles ante variaciones de la potencia térmica y emisiones contaminantes.


Palabras clave


Combustión estabilizada en la superficie; metano; Syngas de alto contenido de hidrógeno

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DOI: http://dx.doi.org/10.17163/ings.n12.2014.06

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