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Redución de emisiones de NOx en calderas mediante la recirculación de humos

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Con la entrada en vigor progresiva de los reglamentos europeos de diseño ecológico, de etiquetado y de instalaciones de mediana potencia (de 1 a 50 megavatios) se limitarán de forma estricta las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2) y partículas en suspensión (PM) procedentes de equipos de combustión de biomasa. Grupo Nova Energía acaba de publicar un artículo técnico sobre la importancia de implantar sistemas de reducción de NOx por recirculación de humos, que también “evita paradas por sobrecalentamiento y entrega el cien por cien de la potencia nominal incluso con astilla muy seca”.

Redución de emisiones de NOx en calderas mediante la recirculación de humos

No todas las calderas actualmente en el mercado en España cuentan con este sistema de recirculación de humos, algo de lo que sí hace gala Nova Energía con respecto a las marcas que comercializa y lo precisan para su óptimo funcionamiento. Consideran desde este grupo que “un mejor conocimiento de las tecnologías existentes dará como resultado proyectos que cumplan con las normativas actuales y las que están a punto de llegar”.

Se refieren en Nova Energía a los reglamentos que establecen los requisitos de diseño ecológico para calderas y aparatos de calefacción local que usen combustibles sólidos y los relativos al etiquetado energético tanto de unas, como de otros. Los que están por venir son los aplicables a instalaciones que están entre 1 a 50 megavatios.

Reducción de la concentración de oxígeno en el aire primario
“El sistema de reducción de NOx por recirculación de humos es estándar en todas las calderas de concepción industrial para la combustión de astillas y debe exigirse en todos aquellos proyectos que vayan a funcionar con este biocombustible”, subrayan desde Nova Energía.

Explican que “si se combustiona una biomasa muy seca o con gasificación muy rápida (astilla muy pequeña o de madera poco densa) se activa el sistema de recirculación de humos reduciendo la concentración de oxígeno en el aire primario, con lo cual, reducimos el efecto soplete y la temperatura de llama”.

Radical eliminación de NOx
Añaden que con este proceso “conseguimos enfriar la cámara de combustión al introducir nitrógeno a una temperatura inferior que el de la llama y lo conseguimos a lo largo de toda la parrilla, resultando en una radical eliminación de NOx y protección de sobre temperatura de los elementos de la parrilla y cámara de combustión”.

La empresa afincada en Barcelona hace un pormenorizado repaso a la eficiencia de este sistema a la hora de quemar diferentes tipos de biocombustibles sólidos. Recuerdan, por ejemplo, que quemar pélets en calderas de más de cien kilovatios con cámaras de combustión metálicas bañadas por agua “aumenta considerablemente la emisión de NOx debido a la oxigenación del nitrógeno del aire. Esto no se evitará por mucho que se intente refrigerar la cámara con agua”.

De pélets a astillas con el 35 por ciento de humedad
El artículo se centra especialmente en la combustión de astillas, con más humedad que el pélet, y con un porcentaje de aquella de entre menos del 20 y el 35 por ciento. En el caso de astillas con un 25-35 por ciento de humedad en cámara de combustión de chapa refrigeradas por agua “tendremos una combustión pobre a temperaturas que difícilmente superarán los 600-700ºC y como consecuencia se generaran gases combustibles que no llegarán a su temperatura de ignición. Esto se traduce en una emisión importante de CO y acumulación de inquemados en la chimenea”.

En el caso de astillas con el mismo porcentaje de humedad y en cámara de combustión de material refractario advierten que “la única manera de combustionar perfectamente es conteniendo la energía en la cámara de combustión para que la cámara de combustión suba hasta unos 800-900ºC. Esto solo se puede conseguir con cámaras de combustión de amplias dimensiones y en material refractario y nos permite combustionar perfectamente astillas de hasta un 50% de humedad”.

Por último, cuando hay astillas con menos del 20 por ciento de humedad en sistemas sin recirculación de humos, “aquí claramente no habrá un problema de inquemados pero sí de generación de NOx y un serio desgaste de todos los elementos de la cámara de combustión”, apostillan.

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