Análisis de los procesos de combustión y post-combustión así como de las condiciones de operación del precalentador de aire para evitar su ensuciamiento debido a las sales de sulfatos de amonio y bisulfatos de amonio

Abstract

Experience in the Mexico and overseas has shown that conventional regenerative air preheaters are susceptible to fouling with ammonium bisulfate deposits. Addition of ammonia in the NOx removal equipment lead to more frequent unit outages for the purpose of water washing the air preheater. The temperature range at which ammonium bisulfates deposition occurs onto regenerative air preheater elements has been identified and verified by some researchers. This work present a analysis of the formation and potential control of ammonium bisulfate salts in rotative air preheaters. To minimize the impact of ammonium bisulfates was included modifications of the temperature profiles in the air preheater and eliminating of certain problematic features in this temperature critical zone. Furthermore, was performed modifications of operating conditions from the air preheater using the APH model of heat transfer and an analysis of the reactions of NH3 that occur at typical air preheater temperatures. Also, was performed an analysis of the factors that affect heat transfer and effectiveness of air preheater. These measures, coupled with reasonable control of ammonia slip, will dramatically reduce requirements for air preheater washes.

La experiencia en los México y en el extranjero ha mostrado que los precalentadores de aire regenerativos convencionales son susceptibles a ensuciarse con depósitos de bisulfato de amonio. La adición de amoniaco en el equipo de remoción de NOx conduce más frecuentemente a paros de las unidades con el propósito de lavar con agua el precalentador de aire. El rango de temperatura en el que la deposición de los bisulfatos de amonio ocurre sobre los elementos del precalentador de aire regenerativo ha sido identificado y verificado por algunos investigadores. El presente trabajo presenta un estudio de la formación y control potencial de las sales de bisulfato de amonio en los precalentadores de aire rotativos. Para minimizar el impacto de los bisulfatos de amonio se incluyo la modificación de los perfiles de temperatura dentro del precalentador de aire y la eliminación de ciertas características problemáticas en esta zona critica de temperatura. Además se realizaron modificación de las condiciones de operación del precalentador de aire utilizando el modelo de transferencia de calor APH (Air PreHeater) y un análisis de las reacciones de NH3 que ocurren en las temperaturas típicas del precalentador de aire. También se realizo un análisis de los factores que afectan la transferencia de calor y la eficiencia del precalentador de aire. Estas medidas, acopladas con un control razonable del escabullimiento de amonio, reducirán dramáticamente el requerimiento para los lavados del precalentador de aire.