Recubrimientos de Alta Emisividad para Superficies Refractarias de Calentadores
¿Está su calentador de combustión limitado por la temperatura de la pared del puente o la carga de combustión?
En lugar de una renovación a gran escala, podemos abordar estos problemas mediante la aplicación de los recubrimientos cerámicos de alta emisividad Cetek en las superficies refractarias. Los recubrimientos cerámicos de alta emisividad Cetek mejoran la eficiencia de la transferencia de calor radiante desde las superficies refractarias en calentadores de combustión tubular.
La aplicación de recubrimientos de emisividad da como resultado:
- Beneficios típicos de productividad que oscilan entre el 2.5% y el 5%
- Ahorro de combustible
- Aumento de la capacidad del calentador
- Reducción de las emisiones de CO2 y NOx
- Encapsulación de fibra
- Disminución de las temperaturas de la pared del puente
- Recuperación rápida de la inversión
Aumento del 3.5% en el Rendimiento Después del Recubrimiento Cetek
Estoy aquí para ayudar
Larry Emch
Experto técnico de IGS
Beneficios de los Recubrimientos Cerámicos de Alta Emisividad Cetek para Superficies Refractarias
Mejora de la Eficiencia de la Transferencia de Calor Radiante a los Tubos de Proceso
Cetek fue pionero en el uso de recubrimientos cerámicos de alta emisividad aplicados a las superficies refractarias en las secciones radiantes de los calentadores de combustión y reformadores tubulares. Ahora se ha convertido en un medio aceptado para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor radiante, lo que conlleva ahorros de energía, así como beneficios ambientales y de fiabilidad. Hemos desarrollado y utilizado con éxito una gama de recubrimientos cerámicos para diferentes tipos de sustratos, entornos operativos y beneficios de aplicación específicos.
En los calentadores de combustión y reformadores tubulares, la energía térmica necesaria para impulsar los procesos endotérmicos se proporciona mediante la quema de una mezcla de combustible/aire y se transfiere al proceso mediante tres mecanismos de transferencia de calor: radiación, convección y conducción. El medio principal de transferencia de calor es la radiación.
Ahorro de combustible a la misma tasa de producción
El aumento en la eficiencia de la transferencia de calor radiante puede ser utilizado por los clientes de Cetek para ahorrar en el consumo de combustible, manteniendo la tasa de producción. Los ahorros de energía oscilan entre el 5% y el 15%, dependiendo del servicio y la configuración del calentador, al utilizar una combinación de recubrimientos refractarios y de tubos.
Aumento en la tasa de producción a la misma tasa de combustión
El aumento en la eficiencia de la transferencia de calor radiante puede ser utilizado por los clientes de Cetek para incrementar la tasa de producción, manteniendo el consumo de combustible. El aumento en la producción varía entre el 5% y el 15%, dependiendo del servicio y la configuración del calentador.
Eliminación de las Limitaciones del Calentador
Limitación de BWT
Al mejorar la eficiencia de la transferencia de calor en la sección radiante, una mayor cantidad de calor disponible generado por los quemadores es absorbido por el proceso. Esto significa que la temperatura de los gases de combustión que salen de la sección radiante (BWT – Temperatura de la Pared del Puente) será más baja. Si su calentador de combustión está limitado por BWT, los recubrimientos cerámicos de alta emisividad de Cetek son una solución simple y rentable.
Limitación de la Carga de Combustión
Una transferencia de calor más eficiente en la sección radiante superará cualquier limitación de la carga de combustión, una solución fácilmente disponible mediante la aplicación de los recubrimientos cerámicos de alta emisividad de Cetek.
¿Por Qué Recubrimientos de Alta Emisividad para la Superficie Refractaria?
En la sección radiante de un calentador de combustión, gran parte de la energía radiante de la llama/gases de combustión se transfiere directamente a los tubos del proceso/catalizador; sin embargo, una proporción significativa interactúa con las superficies refractarias. El mecanismo de esta interacción tiene un efecto apreciable en la eficiencia general de la transferencia de calor radiante. Un factor importante para determinar la eficiencia radiante es la emisividad de la superficie refractaria.
A las temperaturas de operación del calentador de proceso, los nuevos revestimientos de fibra cerámica, por ejemplo, tienen valores de emisividad alrededor de 0.4. Los ladrillos refractarios aislantes (IFB) y los materiales colables tienen valores de emisividad alrededor de 0.6. Estos materiales han sido diseñados con consideraciones estructurales y eficiencia aislante como los requisitos principales. Tienden a no manejar la radiación de la manera más eficiente. Sin embargo, los recubrimientos cerámicos Cetek, con valores de emisividad superiores a 0.9, han sido diseñados específicamente para complementar las características de radiación de las superficies refractarias.
¿Cómo Funcionan los Recubrimientos de Alta Emisividad Cetek?
Las superficies de alta emisividad son capaces de radiar energía a través de un amplio rango de longitudes de onda, reduciendo la interferencia del CO2 y H2O en los gases de combustión. Cuando la radiación de una llama golpea un radiador perfecto, toda la energía es absorbida, pero lo más importante es que se transforma en «radiación de cuerpo negro», como forma de amplio espectro. A medida que la energía es reemitida desde la superficie, puede penetrar la atmósfera en el horno, compuesta por los productos de la combustión, con poca energía que se reabsorbe y es llevada al conducto por la corriente de aire. Por lo tanto, está más fácilmente disponible para calentar la carga en el horno.
Si la superficie fuera un mal radiador, o tuviera un valor de emisividad muy bajo, la energía que golpea la superficie sería reflejada de vuelta en su estado no transformado, por lo que sería más fácilmente absorbida por la atmósfera del horno. El efecto es «sobrecalentar» la atmósfera del horno, o los gases de combustión, lo que resulta en una energía desperdiciada perdida al conducto.
Proceso de Evaluación de Cetek
Los recubrimientos cerámicos de alta emisividad de Cetek aplicados a las superficies refractarias tienen un efecto significativo, el cual varía según los diferentes tipos y diseños de calentadores de combustión o reformadores tubulares. Para obtener el mayor beneficio, es importante que se complete un análisis técnico completo de los efectos de la aplicación antes de proceder. Los beneficios en la sección radiante y los efectos en la sección de convección se estudian y se informan antes de que cualquier compromiso sea asumido por el cliente o Cetek.
Las aplicaciones típicas de recubrimientos de alta emisividad en reformadores de metano con vapor muestran beneficios en productividad (como ahorros de energía o aumento de producción) que van del 2.5% al 5.0%.
Beneficios Ambientales de los Recubrimientos de Alta Emisividad de Cetek
La reducción de la temperatura de los gases de combustión conduce a una disminución significativa de las emisiones de NOx térmico. La reducción típica de las emisiones de NOx en reformadores de metano con vapor, por ejemplo, es del 20% al 30%, independientemente del tipo de quemador. Las emisiones de CO2 se reducen proporcionalmente con los beneficios de productividad.
Los recubrimientos cerámicos de Cetek (de alta emisividad o emisividad neutra) proporcionan una encapsulación real de la fibra cerámica (mantas, módulos o paneles) de aislamiento. No hay pérdida de fibra quebradiza en las secciones radiantes y, por lo tanto, no hay ensuciamiento de los tubos de la sección radiante/tubos de catalizador, tubos de la sección de convección, pantallas de unidades SCR (Reducción Catalítica Selectiva) ni pérdida hacia el medio ambiente a través del conducto de salida. El acceso a las secciones radiantes durante los paros programados es menos peligroso ya que los contaminantes son mínimos.
Aplicación de Recubrimiento de Alta Emisividad en el Sitio
Los recubrimientos de emisividad tienen una longevidad superior y los técnicos experimentados de Cetek los aplican en el sitio sobre los revestimientos refractarios de calentadores/hornos de proceso. Proporcionamos sistemas de recubrimiento de alta emisividad para todo tipo de refractarios, desde ladrillos densos de alta alúmina hasta refractarios colables ligeros y módulos o mantas de fibra cerámica. Para algunos calentadores, recomendamos recubrimientos para los tubos de proceso de los calentadores de combustión para reducir la corrosión.
Los recubrimientos de alta emisividad de película delgada son inertes, no catalíticos y a base de agua, ofreciendo una mejora completa del proceso de manera segura para el medio ambiente.
El servicio está respaldado por un programa de Salud y Seguridad superior, logrando un historial de seguridad mejor que los estándares de la industria.
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