WS es pionera en el sector, y no sólo tecnológicamente. Compartimos nuestros progresos con la comunidad. Porque sólo juntos podremos superar los retos de la transición energética.
Intentamos deliberadamente no sólo escribir nuestras publicaciones para la comunidad científica, sino formularlas lo más cerca posible de la aplicación. Porque sólo lo que se aplica realmente contribuye al progreso.
El "Manual de Tecnología de Quemadores para Hornos Industriales" está disponible en librerías o directamente en el Vulkan-Verlag disponible.
La 3ª edición se ha publicado en 2019. Las hojas de trabajo de GWI se imprimen íntegramente en el apéndice.
El libro "Praxiswissen Industriebrenner" está disponible en las librerías o directamente en el Vulkan-Verlag disponible.
La selección de artículos relevantes de la revista gwi-gaswärme international ofrece una buena visión general del estado actual de la tecnología de los quemadores.
Título: Tecnología avanzada de quemadores para la planta de galvanizado en caliente de thyssenkrupp
publicado en: Steel + Technology, nº 1/2023, página 49, DVS Media GmbH
Título: Desfondamiento de la tecnología de termoprocesamiento
publicado en: Stahl, nº 3-4/2021, páginas 62-63, editorial Vulkan
2º Coloquio de Aquisgrán sobre construcción de hornos y procesos térmicos
10 y 11 de octubre de 2019 en Aquisgrán
Autor: M. Schönfelder, S. Mickey, J.G. Wünning
Revista: Calefacción industrial
Fecha: 12 de junio de 2017
En muchos lugares de Norteamérica, las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) de los hornos de gas están limitadas por la ley o el código. Este es el caso típico de las zonas urbanas o de los lugares donde las características topográficas especiales intensifican los efectos negativos locales y regionales de las emisiones de NOx.
Título: Crecimiento de escamas en el cobre y el acero durante la cocción directa con exceso de combustible
Resumen:
Un artículo publicado en el número 3/2016 de la revista Gas Heat International El método presentado aquí para calentar productos metálicos semiacabados en plantas de combustión directa utiliza el proceso de combustión con exceso de combustible. Las pruebas de laboratorio demuestran que, en estas condiciones, la cantidad de cascarilla resultante es significativamente menor para el material útil de cobre y un acero de trabajo en caliente en comparación con el calentamiento con exceso de aire. En el cobre, no se forman más incrustaciones con una relación de aire de 0,96; en el acero, la pérdida de metal se reduce en aproximadamente 50 % con una relación de aire de 0,95.
Una buena durabilidad de los tubos radiantes es esencial para un funcionamiento rentable de una línea de bandas. Hay varios factores que influyen en la vida útil de los tubos radiantes...
Los costes energéticos suelen representar una gran fracción del coste de funcionamiento de un horno industrial. La mayoría de estos hornos utilizan el gas natural como fuente de energía para la calefacción.
enlace al artículo
Autor: J.G. Wünning
Diario: Gas Heat International
Edición: 1/2013
Los gases combustibles son, en la mayoría de los casos, la fuente de energía más económica y ecológica para calentar los hornos industriales. Sin embargo, es posible aumentar la eficiencia y reducir los contaminantes. La introducción de una nueva tecnología de quemadores requiere una estrecha colaboración con los fabricantes y operadores de las instalaciones para que los nuevos desarrollos puedan utilizarse con éxito.
Autor: J.G. Wünning
Publicación: Gas Heat International
Año: 4 / 2012
La combustión es el proceso central para convertir la energía del combustible en calor. El objetivo de una combustión eficiente y poco contaminante puede lograrse mediante la oxidación sin llama en muchos procesos. Se considera el calentamiento de los procesos de alta temperatura, las posibilidades de aumentar la eficiencia de los procesos de baja temperatura, el suministro de calefacción y la generación de electricidad en las centrales eléctricas.
El objetivo de la presente publicación es ilustrar cómo la aplicación de la oxidación sin llama puede representar realmente una contribución significativa a la consecución de los objetivos climáticos contemplados en la estrategia energética europea para las próximas décadas. Las ventajas y oportunidades relacionadas con la utilización de la tecnología de oxidación sin llama siguen teniendo un gran potencial no sólo en el ámbito industrial, sino también en el sector energético privado y doméstico, así como en las plantas de generación de energía. Básicamente, se pueden abordar dos métodos para la consecución de los objetivos fijados por la estrategia Energía 2020: por un lado, la generación de energía libre de CO2 y, por otro, la conservación de la energía mediante una mayor eficiencia. Se puede demostrar cómo la aplicación de estas últimas medidas implica esfuerzos económicos mucho más contenidos.
Autor: J.G. Wünning
Diario: Gas Heat International
Año: 2010
La simulación por ordenador del flujo, el calor y la transferencia de masa (CFD - computational fluid dynamcis) se utiliza en las universidades y cada vez más en la industria. Se considera que los mayores puntos débiles siguen siendo la a menudo dudosa fiabilidad de los resultados y los largos tiempos de cálculo. En el presente artículo, se va a mostrar cómo los procesos de combustión de la oxidación sin llama se pueden calcular muy rápidamente mediante la selección adecuada de las condiciones de contorno. El objetivo es conseguir tiempos de cálculo de pocos minutos. Los cortos tiempos de cálculo permiten probar ampliamente los modelos de cálculo y permiten una amplia gama de variaciones de los parámetros.
Autor: J.G. Wünning
Diario: Gas Heat International
Año: 2010
Se propone una fórmula de aproximación para estimar las pérdidas de gases de combustión que también puede utilizarse a temperaturas más altas.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: HTACG2010
Ubicación: Poznan, Polonia
Resumen: Este artículo debería estimular un debate sobre el papel de las simulaciones CFD para la oxidación sin llama con el objetivo de aumentar la fiabilidad de los resultados de CFD. Se propone reducir drásticamente la complejidad de los casos para conseguir resultados en menos de 5 minutos. Estos cálculos podrían realizarse como alternativa o complemento a los cálculos existentes.
Autor: J.G. Wünning
Publicación: Gas Heat International
Año: 2009
La reducción de las pérdidas de gases de combustión es en muchos casos la solución más eficaz y económica para aumentar la eficiencia energética de los hornos industriales. En el siguiente artículo se presentan dos nuevos diseños de quemadores con los que las pérdidas de gases de escape pueden reducirse casi a la mitad en comparación con los quemadores recuperadores de tubos con aletas. Con el quemador regenerador se consiguen los mayores rendimientos, pero hay que aceptar un cierto esfuerzo para la conmutación cíclica y la extracción de gases de escape. Especialmente en el caso de quemadores de baja potencia y sistemas de hornos pequeños, este gasto no siempre está justificado a los precios actuales de la energía. Con el nuevo quemador recuperativo de flujo dividido se consiguen altos rendimientos con un sistema recuperativo. Ambos tipos de quemador utilizan la oxidación sin llama, con la que se consiguen valores muy bajos de óxido de nitrógeno.
Autores: S. Ogonek, L. Rabe, S. Dixon
Publicación: Calefacción industrial
Año: 2009
Betts Spring, fabricante de muelles helicoidales para la automoción y otros usos, se fundó en 1868 en la zona de la bahía de San Francisco, California. Llevan más tiempo en el negocio que la mayoría de las empresas porque están haciendo frente con éxito (entre otras cosas) al aumento de los costes, tanto de producción como del coste de la vida de los asociados. Para ofrecer una mejor calidad de vida a sus empleados y controlar los costes de la empresa, el equipo directivo tomó la decisión de trasladar su producción de muelles a una nueva ubicación.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: 8º INFUB
Ubicación: Portugal
Año: 2008
El precalentamiento regenerativo del aire de combustión se hizo cada vez más popular debido al aumento de los costes energéticos. Los avances en la reducción de la formación de NOx permitieron reducir las emisiones en las nuevas instalaciones a pesar de las altas temperaturas de precalentamiento del aire. Actualmente, hay muchos hornos de cocción regenerativa en la industria siderúrgica, muchos de ellos en los grandes hornos de recalentamiento. Pero todavía hay un gran potencial de ahorro energético. Además de las grandes capacidades de cocción de los hornos de recalentamiento, hay muchos hornos de tratamiento térmico con quemadores de menor capacidad y también hornos con calefacción por tubos radiantes. Los sistemas de quemadores regenerativos de pequeña capacidad requieren conceptos diferentes que se discutirán en la presentación.
Los autores:
A. Georgiev, J.G. Wünning, U. Bonnet
Publicación: Tratamiento térmico
Año: 2008
En este artículo se describe la aplicación de un nuevo quemador autoregenerativo en una línea de galvanizado continuo. Tras una breve introducción de la línea de proceso, se describirá el quemador autorregenerador. Las elevadas temperaturas de precalentamiento del aire permiten un considerable ahorro de energía y la oxidación sin llama suprime la formación de NOx.
Los autores:
Dragisa Ristic1, Maik Schneider, Anja Schuster, Prof. Dr. técnico Günter Scheffknecht, Dr. Joachim G. Wünning
Conferencia: 7º HTACG 08
Ubicación: Phuket, Tailandia
Año: 2008
En los últimos años se ha desarrollado la tecnología de combustión sin llama para reducir las emisiones de NOx en los procesos de combustión. En este trabajo se logró una reducción significativa de las emisiones de NOx mediante el desarrollo de un novedoso diseño de quemador sin llama de carbón. El objetivo de este trabajo es examinar los mecanismos de formación de NOx en la combustión por etapas del carbón pulverizado. Dentro de esta investigación, la determinación de la porción de NO del combustible de las concentraciones totales de NO se ha realizado mediante la evaluación de las mediciones de los gases de combustión y el uso de la mezcla Ar/O2 en lugar del aire de combustión en el modo sin llama y con llama. Las especies que contienen nitrógeno, como el HCN y el NH3, y las especies gaseosas utilizadas para la calibración se han registrado utilizando un espectrofotómetro FTIR de alta resolución en modo sin llama y con llama. Se examinó el efecto de la estequiometría en la zona rica en combustible y el efecto de la temperatura de la pared del horno en modo sin llama. Los resultados muestran una fuerte influencia del contenido de materia volátil en el carbón en la emisión de NOx. El NO térmico podría reducirse dos veces dentro del modo sin llama. Dentro del modo sin llama en la zona de combustión primaria en condiciones de riqueza de combustible, los componentes reductores HCN y NH3 son las especies nitrogenadas volátiles dominantes. La cantidad de nitrógeno volátil total producido en la zona de combustión primaria en condiciones de riqueza de combustible depende de la estequiometría local. El aumento de la temperatura de la pared del horno disminuye el combustible-NO.
El autor:
Joachim G. Wünning
Conferencia: 7º HTACG 08
Ubicación: Phuket, Tailandia
Año: 2008
El precalentamiento del aire se hizo cada vez más popular debido al aumento de los costes energéticos. Los avances en la reducción de la formación de NOx permitieron reducir las emisiones en las nuevas instalaciones a pesar de las altas temperaturas de precalentamiento del aire. Además de las grandes capacidades de cocción en los hornos de recalentamiento, hay muchos hornos de tratamiento térmico con quemadores de menor capacidad y también hornos con calefacción por tubos radiantes. Los sistemas de quemadores recuperativos y regenerativos de pequeña capacidad requieren conceptos diferentes que se discutirán en este documento.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia : AFRC - JFRC
Ubicación: Hawaii, USA
Año: 2007
El precalentamiento regenerativo del aire de combustión se hizo cada vez más popular debido al aumento de los costes energéticos. Los avances en la reducción de la formación de NOx permitieron reducir las emisiones en las nuevas instalaciones a pesar de las altas temperaturas de precalentamiento del aire. Actualmente, hay muchos hornos de cocción regenerativa en la industria siderúrgica, muchos de ellos en los grandes hornos de recalentamiento. Pero todavía hay un gran potencial de ahorro energético. Además de las grandes capacidades de cocción en los hornos de recalentamiento, hay muchos hornos de tratamiento térmico con quemadores de menor capacidad y también hornos con calefacción por tubos radiantes. Los sistemas de quemadores regenerativos de pequeña capacidad requieren conceptos diferentes que se discutirán en la presentación.
Los autores: A. Georgiev, J.G. Wünning, U. Bonnet
Diario: Gas Heat International
Año: 2007
El artículo describe el uso de quemadores regenerativos compactos en tubos de calefacción de doble chorro P de una línea de galvanizado en caliente. Tras una breve descripción del sistema global y del horno de recocido, se describe el funcionamiento del quemador regenerativo. El quemador regenerativo contribuye de forma decisiva al ahorro de energía gracias a las elevadas temperaturas de precalentamiento del aire y, al mismo tiempo, reduce las emisiones de NOx mediante el uso de la oxidación sin llama.
Autores: J.A. Wünning, J.G. Wünning
Conferencia: Día de la Llama Alemana
Lugar: Berlín, Alemania
Año: 2007
Los tubos de calefacción radiante se utilizan para el calentamiento indirecto de las instalaciones de termoprocesamiento, principalmente en el ámbito del tratamiento térmico del acero. Lo más moderno son los quemadores recuperativos, en los que el quemador y el precalentador de aire recuperativo forman una unidad de construcción. Debido al aumento de los precios de la energía, se están haciendo mayores esfuerzos para aumentar la eficiencia del precalentamiento del aire y, por tanto, la eficiencia de la cocción. Con un precalentador de aire regenerativo se pueden conseguir mayores temperaturas de precalentamiento del aire, lo que ofrece un potencial de ahorro de 15-25% en comparación con un quemador recuperador. Sin embargo, hasta ahora, los quemadores regeneradores se han utilizado principalmente para la calefacción abierta y con potencias de quemador más elevadas. El artículo describe el desarrollo y las primeras aplicaciones de los quemadores regeneradores compactos que son compatibles con los quemadores recuperadores. En la tecnología de combustión hay que evitar sobre todo la formación de óxidos de nitrógeno térmicos. Con la ayuda de la oxidación sin llama, es posible alcanzar valores bajos de NOx a pesar de las altísimas temperaturas de precalentamiento del aire junto con las condiciones de flujo confinado en el tubo radiante. Otro reto es el alojamiento del intercambiador de calor regenerativo en un volumen de construcción muy compacto.
Autores: A. Schuster, M. Zieba, G. Scheffknecht, J.G. Wünning
Conferencia: 15ª Conferencia Europea de la Biomasa
Ubicación, Berlín, Alemania
Año: 2007
La demanda de biomasa para la producción de calor y electricidad ha aumentado intensamente en los últimos años debido a la subida de los precios del gas y el petróleo. Hasta ahora se utiliza principalmente biomasa de alta calidad (por ejemplo, pellets de madera, madera sin tratar) para la producción de calor, pero también la biomasa de baja calidad es cada vez más interesante. Para la utilización de la biomasa de baja calidad se requiere una tecnología de combustión avanzada debido a su alto contenido en componentes inertes, por ejemplo, el nitrógeno. La gasificación de biorresiduos sólidos para generar gases de bajo poder calorífico (PBC) y su posterior combustión es una de las posibles vías de conversión. Dentro del trabajo presentado se ha desarrollado un quemador de boquillas múltiples para gases LCV que aplica la oxidación sin llama (FLOX®) y que tiene varias ventajas en comparación con los quemadores de llama convencionales. El quemador FLOX® se integró en un horno de doble cámara existente y se probaron cuatro residuos diferentes procedentes de procesos de biorrefinería. Además de una combustión más estable con un mejor quemado y, por lo tanto, un rango más amplio de operación, también se logró un mejor rendimiento debido a la operación con un menor exceso de oxígeno. Además, la alta densidad de potencia de un quemador FLOX® reduce el volumen de la cámara de combustión en aproximadamente 75 %. Sin embargo, las investigaciones también han demostrado que el quemador FLOX® sólo puede reducir las emisiones térmicas de NO, pero las emisiones de NO relacionadas con el nitrógeno ligado al combustible (por ejemplo, en los altos contenidos en los residuos agrícolas) siguen estando en un nivel alto o incluso aumentan con la combustión sin llama.
Autores: A. Schuster, M. Zieba y G. Scheffknecht, J.G. Wünning
Conferencia: IFRF Member Conf.
Ubicación: Pisa, Italia
Año: 2007
La utilización de biomasa de baja calidad requiere una tecnología adecuada que cumpla con las crecientes exigencias de reducción de emisiones (por ejemplo, de NOx). En este trabajo se presentará un nuevo quemador para gas de bajo poder calorífico (PBC) que aplica la oxidación sin llama (FLOX®) y que sustituye al quemador de llama convencional de un horno de doble cámara. La integración de un quemador FLOX® adaptado ha demostrado varias ventajas. Se probaron diferentes biorresiduos y se logró una combustión más estable con un mayor quemado para todos los combustibles probados. Además, el quemador puede funcionar en un rango de operación más amplio y más cercano a las condiciones estequiométricas. Debido a la alta densidad de potencia de un quemador FLOX®, la instalación completa podría reducirse en el futuro. Aun así, las pruebas han demostrado que el potencial de reducción de NOx de un quemador FLOX® es limitado para la combustión de gases de vehículos industriales ligeros, ya que la mayoría de las emisiones de NO están relacionadas con el nitrógeno ligado al combustible. En los gases LCV generados a partir de pellets de trigo y de torta de colza se miden altas concentraciones de precursores de NO (NH3 y HCN) que posteriormente se oxidan a NO en el quemador FLOX®. Por lo tanto, se propone un quemador por etapas de aire para gases LCV ricos en N basado en la combustión sin llama en el que los precursores de NO pueden reducirse a N2 en una primera región subestequiométrica. Se aplicaron simulaciones CFD para investigar un diseño adecuado de un quemador FLOX® con etapas de aire. Se hace especial hincapié en la creación de una recirculación interna suficiente de los gases de combustión necesaria para la combustión sin llama. Se presentan los primeros resultados de las simulaciones CFD.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: Simposio sobre procesos térmicos
Ubicación: Düsseldorf, Alemania
Año: 2007
La eficiencia energética se ha convertido en una prioridad para muchas empresas del sector del acero y el tratamiento térmico. Dado que los gases de escape calientes representan la mayor fuente de pérdidas en la mayoría de los hornos industriales, el precalentamiento del aire de combustión ofrece el mayor potencial de ahorro energético. En este documento se discutirán diferentes estrategias con respecto a sus ventajas, pero también con respecto a las cosas que hay que tener en cuenta. También se presentará un nuevo tipo de quemador regenerativo para la calefacción por tubos radiantes. El precalentamiento regenerativo del aire se acepta como la forma más eficaz de aumentar la eficiencia energética para el calentamiento de procesos a alta temperatura, pero en el pasado se consideraba demasiado complejo y caro para calentar hornos de tratamiento térmico de tamaño pequeño y mediano.
Autor: J.G. Wünning
Revista: Calefacción industrial
Año: 2007
Los tubos radiantes de gas se utilizan ampliamente para calentar hornos industriales. La eficiencia energética se ha convertido en una prioridad para muchas empresas del sector del tratamiento térmico. En este artículo se analizarán las opciones disponibles y se presentará un nuevo tipo de quemador regenerativo para la calefacción por tubos radiantes. El precalentamiento de aire regenerativo se acepta como la forma más eficaz de aumentar la eficiencia energética para el calentamiento de procesos a alta temperatura, pero se consideraba demasiado complejo y caro para calentar hornos de tratamiento térmico de tamaño pequeño y mediano.
Los autores:
R. Berger, A. Schuster, J.G. Wünning
Revista: Gaswärme International
Año: 2006
El concepto de biorrefinería contrasta la simple combustión de madera con un uso integrado de materiales y energía de los recursos de biomasa. Al igual que el concepto de lugares de Verbund en la química a gran escala, esto requiere el uso eficaz de subproductos y residuos. Para ello, la empresa WS-Wärmeprozesstechnik GmbH y la Universidad de Stuttgart están desarrollando nuevos sistemas de quemadores basados en el principio probado de la oxidación sin llama (FLOX®). Entre tanto, este desarrollo ha llevado a la fundación de la empresa e-flox GmbH, que se dedica a la comercialización de estas nuevas tecnologías. Este documento describe los quemadores de gas pobre que se acoplan directamente a los pregasificadores para utilizar los residuos sólidos. Los gases calientes de 800-900 °C se convierten en un quemador FLOX®. Con emisiones de CO de < 30 mg/m3 a contenidos de O2 de 4%, fue posible reducir las emisiones de CO en un factor de 4 y las pérdidas de gases de combustión en aproximadamente 25 % en comparación con el estado de la técnica. El quemador probado funciona de forma estable con contenidos de oxígeno de 3 a 9% en los gases de combustión. Consigue evitar la formación de óxido de nitrógeno térmico, como se espera de los quemadores FLOX®, pero las emisiones de NOx basadas en el nitrógeno del combustible no pueden reducirse en este rango de funcionamiento. Por esta razón, el concepto de quemador se desarrolló aún más en un quemador FLOX® por etapas. Se probará en otoño en una planta industrial de pregasificación.
Autores: U. Bonnet, H. Kaczor, J. Wünning
Diario: Acero Millenium
Año: 2006
El calentamiento de los lingotes de forja en los hornos de vagoneta puede mejorarse en gran medida con un
quemador con boquilla de cerámica que distribuye el calor de manera más uniforme y minimiza
la formación de incrustaciones, el consumo de energía y las emisiones de NOx, y la maximización de la productividad.
Autores: E. Beck, R. Schönenberg, S. Zeizinger, J. Wuenning
Conferencia: Reunión de Galvanizadores
Ubicación: Columbus, Ohio
Año: 2006
Thyssen Krupp Steel puso en marcha en otoño de 2001 una nueva línea de galvanizado de 450.000 t/año (500.000 toneladas/año) en su planta de Dortmund (Alemania). El horno de recocido vertical está equipado con un total de 189 tubos radiantes de doble P. Es la primera vez que un horno de recocido vertical se equipa completamente con el nuevo diseño de tubo radiante. El principal motivo para instalar la nueva tecnología de tubos radiantes fue mejorar la vida útil de los tubos, debido a la mejor uniformidad de la temperatura del tubo. La presentación describirá la tecnología y ofrecerá un informe de situación tras cinco años de funcionamiento, con especial atención a:
- vida útil del tubo
- eficiencia energética
- fiabilidad
- mantenimiento y
- emisiones
Autor: A. Schuster, R. Berger, G. Scheffknecht, J.G. Wünning, M. Hiltunen, T. Eriksson, M. Schmid, C. Gaegauf
Conferencia: Biogas05
Ubicación: París, Francia
Año: 2005
La utilización de biocombustibles de baja calidad se ve afectada por la falta de tecnología avanzada. Dentro del proyecto europeo BIO-PRO se desarrollan nuevos sistemas de quemadores para aprovechar las fuentes no utilizadas de biorresiduos gaseosos, líquidos y sólidos. Se aplicarán dos tecnologías innovadoras de quemadores, como la oxidación sin llama (FLOX®) y el escalonamiento continuo del aire (COSTAIR), y se adaptarán a la combustión de gas de bajo poder calorífico (PCI). Se describen los objetivos del proyecto y el enfoque general para el desarrollo de dos sistemas de quemadores, uno para gases y líquidos y otro para sólidos. Se presentan en detalle los resultados del desarrollo del quemador FLOX® y una primera prueba industrial de un prototipo de quemador. Los gases LCV con un valor calorífico mínimo de 2,5 MJ/Nm3 pueden quemarse de forma estable en un quemador FLOX® a escala de banco. Se prueba con éxito la utilización de biocombustibles líquidos (aceite de colza). Las primeras investigaciones sobre el potencial de reducción del combustible-NO del sistema de quemadores muestran resultados prometedores. Un primer prototipo de quemador FLOX® demostró su flexibilidad de combustible en una prueba industrial de 176 horas. Los resultados actuales del desarrollo del quemador de gas/líquido se aplicarán ahora a un quemador que puede integrarse directamente en los gasificadores.
Los autores: H. Kaczor, U.Bonnet
Diario: Gas Heat International
Año: 2005
Se informa de la utilización con éxito de quemadores recuperadores en un horno de vagoneta para calentar lingotes de forja. La distribución especial de la llama mediante un cabezal de quemador cerámico hace que esta aplicación sea muy económica con una uniformidad simultánea de la penetración del calor.
Autores: Tim McCrea, G. Gabbert, R. Patil
Diario: Acero Millenium
Año: 2005
La retroadaptación de quemadores cerámicos de un solo extremo en una línea de galvanizado continuo ha permitido mejorar la disponibilidad, la eficiencia energética y el flujo térmico, así como reducir las emisiones en comparación con el sistema de tubos de aleación preexistente. Esta solución ha eliminado la fuente de fallos de los tubos y prolonga su vida útil de 3,5 años a potencialmente más de 10 años.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: HTACG05
Ubicación: Essen, Alemania
Año: 2005
La combustión sin llama se desarrolló por primera vez para suprimir la formación de NOx térmico en quemadores para calentar hornos industriales que utilizan aire de combustión precalentado. Aunque esta técnica se aplica en gran número actualmente, están surgiendo otras aplicaciones. La presentación ofrecerá una introducción a la combustión sin llama y, a continuación, mostrará las aplicaciones industriales y las que se encuentran en fase de investigación.
- hornos de tratamiento térmico y calentamiento en la industria siderúrgica
- turbinas de gas - quemadores de biogás
- quemadores para reformadores de hidrógeno
- quemadores para unidades de cogeneración
- y otros
El autor:
U. Bonnet, K. Telger, J.G. Wünning
Conferencia: HTACG05
Ubicación: Essen, Alemania
Año: 2005
Se ha desarrollado un nuevo diseño de unidad de precalentamiento para bandas de acero eléctricas, que se ha instalado delante de un horno de tubo radiante continuo. La unidad utiliza quemadores FLOX® autorrecuperativos dispuestos en un "campo de boquillas" y está diseñada para precalentar la banda hasta 400 °C. La longitud de calentamiento necesaria se reduce a una cuarta parte de una sección de horno de tubo radiante comparable. Esto implica una gran reducción de la longitud específica del horno y, por lo tanto, de los costes de instalación e inversión. El presente artículo describe la nueva unidad de calentamiento rápido, los resultados de las pruebas industriales y las conclusiones derivadas de la exitosa instalación en la línea de recocido continuo.
El autor:
J.G. Wünning
Revista: Heat Treating Progress
Año: 2005
Los precios del gas natural, tras un largo periodo de estabilidad, se han vuelto extremadamente volátiles en los últimos años. Éste es sólo uno de los retos a los que se enfrentan las empresas que explotan hornos de tratamiento térmico. La competencia mundial obliga a las empresas a fabricar más productos con menos personal. Hay presión para aumentar el tiempo de funcionamiento de los hornos, mientras se reducen los operarios y el personal de mantenimiento. Además, hay requisitos de emisión más estrictos y tarifas de dióxido de carbono aún desconocidas en el futuro. Estos retos están relacionados con los sistemas de calefacción por tubos radiantes. Los hornos de tratamiento térmico con tecnología anticuada no serán competitivos en el futuro. Sin embargo, se han realizado muchos esfuerzos para desarrollar nuevos diseños de tubos radiantes, y también hay nuevas tecnologías en el mercado que pueden adaptarse a los hornos de tratamiento térmico.
El autor:
J.G. Wünning
Conferencia: IGT05
Ubicación: Orlando, Florida
Año: 2005
Resumen:
La combustión sin llama se desarrolló por primera vez para suprimir la formación de NOx térmico en quemadores para calentar hornos industriales que utilizan aire de combustión precalentado. Aunque esta técnica se aplica en gran número actualmente, están surgiendo otras aplicaciones. La presentación ofrecerá una introducción a la combustión sin llama y, a continuación, mostrará las aplicaciones industriales y las que se encuentran en fase de investigación.
- hornos de tratamiento térmico y calentamiento en la industria siderúrgica
- turbinas de gas
- quemadores de biogás
- quemadores para reformadores de hidrógeno
- quemadores para unidades de cogeneración
- y otros
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: Galvanizadores
Ubicación: Charleston, Estados Unidos
Año: 2004
Tras un largo periodo de precios bajos y estables del gas natural, los precios se han vuelto extremadamente volátiles en los últimos años. Este es sólo uno de los retos a los que se enfrentan ahora las empresas operadoras de líneas de galvanización. La competencia mundial obliga a las empresas a producir cada vez más toneladas de tira con cada vez menos personal. El tiempo de funcionamiento de las líneas debe aumentar al tiempo que se reduce el número de operarios de hornos y personal de mantenimiento. Además, hay requisitos de emisión más estrictos y tarifas de dióxido de carbono aún desconocidas en el futuro. Todos estos retos también están relacionados con los sistemas de calefacción por tubos radiantes de los hornos de línea de banda. Las líneas de banda con tecnología anticuada no serán competitivas en el futuro. Por otro lado, se ha hecho un gran esfuerzo en el desarrollo de nuevos diseños de tubos radiantes, y también hay una nueva tecnología en el mercado que se puede adaptar a los hornos de línea de banda.
Los autores:
W. Roth, L.A. Ruiter, K.-H. Kirchhoff
Revista: Tratamiento térmico
Año: 2004
El horno de una línea continua de recocido y decapado de bandas de acero inoxidable suele ser de cocción directa. Debido a la superficie brillante del fleje de acero inoxidable, se requieren altas temperaturas de zona para lograr buenos índices de calentamiento. Las pérdidas de gases de combustión pueden reducirse con largas zonas de precalentamiento no calentadas en combinación con un intercambiador de calor central o utilizando quemadores autorregeneradores.
Los autores:
W. Roth, L.A. Ruiter, K.-H. Kirchhoff
Revista: GasWärme Int.
Año: 2004
Los hornos de recocido continuo que forman parte de una línea de recocido y decapado para bandas de acero inoxidable suelen calentarse directamente. Debido a las superficies brillantes del fleje de acero inoxidable, son necesarias altas temperaturas de zona para lograr un rendimiento de calentamiento razonable en el horno. Para minimizar las pérdidas de gases de escape, se debe prever una larga zona de precalentamiento no calentada en conexión con un intercambiador de calor central para el aire de combustión o bien utilizar quemadores regenerativos.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: IFRF Member Conf.
Ubicación: Noordwijkerhout, Países Bajos
Año: 2004
Si se enciende una mezcla combustible de combustible y aire, puede desarrollarse una llama. En la zona de reacción, denominada frente de llama, la temperatura aumenta rápidamente hasta alcanzar temperaturas cercanas a la temperatura adiabática. La llama se puede estabilizar dentro o cerca del quemador, para que la combustión vaya estable y controlada. Los diferentes métodos de estabilización de la llama desempeñan un papel importante en el campo del desarrollo de quemadores. Algunos ejemplos son la estabilización de los deflectores y de los remolinos. Para la supervisión de la llama requerida, se utilizan los efectos ópticos y eléctricos de las llamas. Los diseños modernos de quemadores utilizan detectores UV o de ionización para los sistemas automáticos de seguridad de la llama. En ausencia de una señal de llama, el quemador se apaga. Por lo tanto, se puede decir que las llamas cumplen dos funciones importantes: la estabilización de la llama garantiza una reacción constante y controlada y una llama estable proporciona una señal constante y fiable para los sistemas de seguridad de la llama. La cuestión es por qué quintuplicar el concepto probado de las llamas y cuáles son las ventajas de la oxidación sin llama. La principal respuesta importante a esta pregunta es que la oxidación sin llama puede suprimir la formación térmica de NO incluso cuando se utiliza aire altamente precalentado. La presentación proporcionará una visión general de las actividades en torno a la oxidación sin llama de la última década y también ofrecerá una perspectiva sobre los potenciales futuros.
El autor:
V. Burkhardt, W. Roth, H. Tibbenham, J.Wuenning
Publicación: Acero Millenium
Año: 2004
Las líneas de recocido y decapado en continuo (A&P) para bandas de acero inoxidable son grandes instalaciones en las que las bandas se recuecen en hornos de llama libre a alta temperatura (1250 °C como máximo) y en las que el calentamiento y la oxidación uniformes son importantes para la calidad de la superficie. Las bobinas se laminan en frío y luego se recuecen en una línea de A&P posterior en la que los requisitos de calidad son muy estrictos. El ahorro de energía, las emisiones de NOx procedentes de la combustión del gas natural y del decapado, la productividad y el buen rendimiento (uniformidad, facilidad de funcionamiento y control) son cuestiones importantes, ya que afectan directamente a la calidad del producto y a los costes. La tecnología sin llama se ha desarrollado para hacer posible un precalentamiento del aire extremadamente alto junto con un bajo nivel de NOx en hornos de proceso de alta temperatura.
El autor:
A. Milani, J.G. Wünning
Conferencia: IFRF Member Conf.
Ubicación: Noordwijkerhout, Países Bajos Año: 2004
El siguiente informe revisa la tecnología moderna de los tubos radiantes, haciendo hincapié en la recuperación de calor y en las técnicas de combustión de bajo NOx, incluida la combustión sin llama. El rendimiento de los tubos radiantes es fundamental en los grandes hornos de línea de banda; el patrón de combustión dentro del tubo, así como la conexión de muchos tubos al horno, desempeñan un papel crucial. El documento evalúa las características relacionadas con este tema, desde los principales conceptos de diseño hasta los materiales disponibles para los tubos radiantes, desde las medidas de ahorro de energía hasta la reducción de las emisiones de NOx y el control de la llama/planta. Se informa de importantes aplicaciones en grandes plantas industriales, así como del desarrollo en curso de nuevos productos. La práctica industrial y la retroalimentación sobre el terreno señalan que los costes de inversión adicionales para un sistema de tubos radiantes eficiente y fiable pueden recuperarse en pocos años y proporcionar una mejor calidad y condiciones de funcionamiento.
Autor: J.G. Wünning
Revista: Industrial Heating Magazine
Año: 2004
El rendimiento del equipo de combustión es una cuestión importante en las modernas líneas de recocido y decapado de bandas de acero inoxidable, no sólo por el ahorro de energía y las bajas emisiones de NOx, sino también por la calidad del producto y la fiabilidad del funcionamiento. Se ha diseñado un quemador regenerativo compacto para este fin, que se ha probado ampliamente y se ha instalado con éxito en hornos industriales de diferentes países. Recientemente, una línea de A&P de Columbus Stainless Ltd., en Sudáfrica, fue modernizada con quemadores regenerativos.
El autor:
A. Milani, J.G. Wünning
Conferencia: IFRF Totem
Ubicación: Estocolmo, Suecia
Año: 2003
El siguiente informe revisa la tecnología moderna de los quemadores regenerativos, haciendo hincapié en la recuperación de calor y en las técnicas de combustión sin llama para los procesos de alta temperatura. El rendimiento del equipo de combustión es muy importante en los grandes hornos de línea de banda, no sólo para el ahorro de energía y la reducción de NOx, sino también para un funcionamiento fiable y sin problemas. El artículo describe un moderno y compacto quemador regenerativo que ha sido ampliamente instalado y probado en hornos industriales y evalúa las características relacionadas. Se informa de aplicaciones significativas y exitosas en grandes líneas de recocido y decapado de bandas de acero inoxidable. La práctica industrial y la retroalimentación sobre el terreno señalan que un sistema de combustión moderno, eficiente y más fiable puede ser competitivo y que los posibles costes de inversión adicionales pueden recuperarse en poco tiempo, al tiempo que se ofrece una mejor calidad y unas condiciones de funcionamiento más fáciles.
Autor: J.G. Wünning
Publicación: Tratamiento térmico
Año: 2003
El gas natural es el combustible más utilizado para la tira de calefacción en los hornos, debido a su disponibilidad y a su combustión limpia, y permite un coste energético mucho menor, en comparación con los sistemas de calefacción eléctrica, siempre que se utilice un sistema eficiente. Además de las cuestiones relacionadas con el coste de la energía, los sistemas de calentamiento desempeñan un papel importante para el rendimiento de un horno, especialmente en lo que respecta a la uniformidad de la temperatura / la calidad del producto, el aporte de calor neto / la productividad, la eficiencia energética / los costes de funcionamiento, el mantenimiento / los costes de funcionamiento, la vida útil de los tubos / los costes de funcionamiento, las emisiones de gases de combustión / la contaminación, el tiempo de inactividad del horno, la facilidad de funcionamiento y los costes de inversión. Los siguientes informes muestran que hay que tener en cuenta todos estos aspectos a la hora de tomar una decisión para un nuevo horno de tratamiento térmico o para un proyecto de adaptación.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: AISE
Ubicación: Pitsburgh, PA
Año: 2003
Muchas líneas de procesamiento de bandas incluyen hornos que funcionan bajo una atmósfera protectora. La mayoría se calienta con tubos radiantes de gas. El rendimiento de los tubos radiantes es vital para: la productividad de la tira de calidad los costes de funcionamiento (energía) la disponibilidad y el mantenimiento necesario. Las líneas de banda a menudo tienen tasas de producción de entre 50 y 100 t/h de banda y todas las paradas no programadas de la línea crean grandes problemas. La calidad de las tiras es esencial para cumplir con los altos estándares de los clientes. Las líneas de proceso con una baja eficiencia de combustible conllevan el riesgo de no ser competitivas, especialmente en tiempos de altas fluctuaciones de los precios del gas natural y de los mercados globales. El mantenimiento, sobre todo el no programado, debe reducirse ya que las líneas de proceso se operan cada vez con menos personal.
El autor:
A. Al-Halbouni; A. Giese; M. Flamme, B. Michalski; V. Scherer, J. G. Wünning
Conferencia: Día de la Llama Alemana
Año: 2003
En el marco de un proyecto conjunto financiado por la Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigung AiF (Federación Alemana de Asociaciones de Investigación Industrial), el Gaswärme-Institut e.V. Essen (GWI) y la Cátedra de Sistemas Energéticos y Tecnología de Procesos Energéticos (LEAT) de la Universidad del Ruhr de Bochum, se están investigando nuevos sistemas de combustión con el objetivo de desarrollar un concepto de quemador que garantice una combustión energéticamente eficiente y respetuosa con el medio ambiente de los gases pobres con un contenido de CH4 < 30 vol. -% y que, por tanto, contribuya a la generación descentralizada de electricidad a partir de gases de bajo poder calorífico en microturbinas de gas. A partir de los resultados de la investigación detallada en condiciones atmosféricas en el GWI, se establecen las configuraciones óptimas del quemador mediante simulaciones numéricas y criterios de escalado para las posteriores pruebas de presión en la cámara de combustión a presión LEAT. Este documento presenta los resultados de las investigaciones atmosféricas y explica el estado de las pruebas de presión.
El autor:
C. Fielenbach, Th. Holfeld, C. von Petery, U. Renz, J.G. Wünning
Conferencia: Carbón
Ubicación: Pitsburgh, PA
Año: 2003
El gas natural es el combustible más utilizado para la tira de calefacción en los hornos, debido a su disponibilidad y a su combustión limpia, y permite un coste energético mucho menor, en comparación con los sistemas de calefacción eléctrica, siempre que se utilice un sistema eficiente. Además de las cuestiones relacionadas con el coste de la energía, los sistemas de calentamiento desempeñan un papel importante para el rendimiento de un horno, especialmente en lo que respecta a la uniformidad de la temperatura / la calidad del producto, el aporte de calor neto / la productividad, la eficiencia energética / los costes de funcionamiento, el mantenimiento / los costes de funcionamiento, la vida útil de los tubos / los costes de funcionamiento, las emisiones de gases de combustión / la contaminación, el tiempo de inactividad del horno, la facilidad de funcionamiento y los costes de inversión. Los siguientes informes muestran que hay que tener en cuenta todos estos aspectos a la hora de tomar una decisión para un nuevo horno de tratamiento térmico o para un proyecto de adaptación.
Autor: J.G. Wünning
Conferencia: Simposio sobre procesos térmicos
Ubicación: Düsseldorf, Alemania
Año: 2003
Si se enciende una mezcla combustible de combustible y aire, puede desarrollarse una llama. En la zona de reacción, llamada frente de llama, la temperatura aumenta rápidamente hasta alcanzar temperaturas cercanas a la temperatura adiabática. La llama se puede estabilizar dentro o cerca del quemador, para que la combustión vaya estable y controlada. Los diferentes métodos de estabilización de la llama desempeñan un papel importante en el campo del desarrollo de quemadores. Algunos ejemplos son la estabilización de los deflectores y de los remolinos. Para la supervisión de la llama requerida, se utilizan los efectos ópticos y eléctricos de las llamas. Los diseños modernos de quemadores utilizan detectores UV o de ionización para los sistemas automáticos de seguridad de la llama. En ausencia de una señal de llama, el quemador se apaga. Por lo tanto, se puede decir que las llamas cumplen dos funciones importantes:
- la estabilización de la llama garantiza una reacción constante y controlada
- y una llama estable proporciona una señal constante y fiable para los sistemas de seguridad de la llama.
La cuestión es por qué renunciar al concepto probado de las llamas y cuáles son las ventajas de la oxidación sin llama. La principal respuesta importante a esta pregunta es que la oxidación sin llama puede suprimir la formación térmica de NO incluso cuando se utiliza aire altamente precalentado. La presentación proporcionará una visión general de las actividades en torno a la oxidación sin llama de la última década y también ofrecerá una perspectiva sobre los potenciales futuros.
Autores: Domschke Th., Becker C., Wünning J.
VDI Reports 45, Día de la Llama 1997
Combustión de flujos que contienen N con bajo contenido en óxidos de nitrógeno - Combinación de craqueo catalítico y combustión
Autor: J.G. Wünning
Proyecto de investigación de un estudiante de la Universidad RWTH de Aquisgrán titulado "Hidrógeno para la generación de calor de proceso".
