Rendimiento energético de un horno equipado con quemadores regenerativos bajo el régimen de combustión sin llama

Abstract

The growing energy demand and the increase regarding pollutant emissions are serious issues nowadays. Efficiency increase is one of the principal alternatives to reduce fuel consumption and decrease the amount of contaminants. In this respect, the flameless combustion regime combined with regenerative burners is a technology that allows to obtain both. In the present study, an energy evaluation of a furnace at 25 kW under flameless combustion regime with natural gas as fuel was carried out. Additionally, a CFD simulation was performed in order to evaluate the capacity of the selected models to predict the experimental results. The results of energy balance show that the thermal efficiency overcomes in more than 10% the values obtained under conventional combustion, besides achieving very low emission levels. The models selected reproduce accurately the general behaviours of flameless combustion regime; however, they underestimate the reaction rates of the combustion of CH4. (English) [ABSTRACT FROM AUTHOR] La creciente demanda energética y el aumento de las emisiones contaminantes son una grave problemática en la actualidad. El aumento de la eficiencia es una de las principales alternativas para reducir tanto el consumo de combustibles como la cantidad de contaminantes. En este sentido, el régimen de combustión sin llama con quemadores regenerativos se presenta como una tecnología que permite de forma simultánea alcanzar estas características. En el presente estudio se llevó a cabo la evaluación energética de forma experimental de un horno operando a 25 kW en el régimen de combustión sin llama, usando gas natural como combustible. De forma adicional se realizó una simulación CFD para evaluar la capacidad de predicción de los modelos seleccionados. Los resultados obtenidos del balance de energía muestran que la eficiencia térmica del horno bajo el mencionado régimen supera en un 10 % adicional la alcanzada en combustión convencional, además de obtener niveles de emisiones sumamente bajos. Los modelos seleccionados reproducen las tendencias generales del régimen y, sin embargo, subestiman las tasas de reacción dentro del proceso de combustión del CH4. (Spanish) [ABSTRACT FROM AUTHOR] Copyright of UIS Ingenierías is the property of Revista UIS Ingenierias and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)