Análisis de los productos de la combustión de aparatos a gas
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Análisisdelosproductosdelacombustiónde aparatosagas BrunoDeMirandaSantos IngenieroIndustrial www.ingenierosindustriales.com Elanálisisdelosproductosdela combustióndeunaparatoagastiene comoobjetivosgarantizarlacombustión higiénicadelaparatoyasegurarqueel funcionamientoseproduceconel máximorendimientoenergéticoylas mínimasemisionesdegases contaminantes. mantenimientooreparaciónquepuedan afectaralacombustión. Tantolareglamentacióndegascomola deinstalacionestérmicasregulanuna seriedesupuestosenlosqueserá obligatorialarealizacióndeunanálisis delacombustión,yestosson: Unanalizadordelacombustiónbásicoes uninstrumentodemedidaquecuenta condossondasdetemperatura,unapara latemperaturaambienteyotraparala temperaturadehumos,unmanómetro paralacomprobacióndeltiroen aparatosconducidosydossensores electroquímicosparalamedicióndela concentracióndeCOyO2enlos productosdelacombustión. Ademásdelosparámetrosmedidos,el analizadorcalculademaneraindirecta otrosvaloresqueresultanimportantesa lahoradeevaluarlacalidaddela combustión,comolaconcentraciónde CO2,elexcesodeaireolaspérdidasde calorporloshumos. Procedencia del análisis de la combustión Elanálisisdelacombustiónestáindicado siemprequesepongaenmarchapor primeravezunacalderaocalentadorysi serealizanoperacionesde 1 • En la primera puesta en marcha de aparatos de gas de los siguientes tipos: vitrocerámicas de gas fuegos cubiertos, generadores de aire caliente según UNE-EN 525 (que cuentan con un procedimiento particular que debe ser consultado en dicha norma), aparatos de circuito abierto conducidos (tipo B, tanto de tiro natural como forzado) y aparatos de circuito estanco. • Durante el control periódico quinquenal de la instalación de gas (inspección o revisión) cuando existan aparatos a gas de los citados en el punto anterior. • En el curso del mantenimiento obligatorio prescrito por el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) para generadores de calor, con la periodicidad indicada en la tabla 1. Análisis de los productos de la combustión de aparatos a gas Bruno De Miranda Santos www.ingenierosindustriales.com Tabla 1. Periodicidad de los análisis de la combustión de acuerdo con el RITE Periodicidad Medidasde generadoresdecalor Generadoresde Generadoresde potenciamayorque20 potenciamayorque70 kWymenoroigualque kWymenoroigualque 70kW 1.000kW Generadoresde potenciamayorde 1.000kW Temperaturaambiente dellocalosalade máquinas Cadadosaños Cadatresmeses Mensual Temperaturadelos productosdela combustión Cadadosaños Cadatresmeses Mensual ContenidodeCOyCO2 enlosproductosdela combustión Cadadosaños Cadatresmeses Mensual Tiroenlacajadehumos delacaldera Cadadosaños Cadatresmeses Mensual Realización del análisis necesario para alcanzar el régimen estacionario, con un mínimo de cinco minutos. Es crucial para la obtención de resultados que sirvan de referencia que el análisis se realice con el aparato caliente y funcionando a la máxima potencia. Paralarealizacióndelanálisishabráque seguirlasinstruccionesdelfabricantedel analizadordelacombustión. ElanexoAdelaparte10delanorma UNE60.670estableceunprocedimiento paralarealizacióndelanálisisquepuede resumirsedemaneraesquemáticaenlos siguientespasos: 1. 2. Durante el tiempo de espera, se habrá encendido el analizador, seleccionando el combustible y permitiendo que realice la calibración inicial. Debe ponerse el aparato en funcionamiento a la máxima potencia durante el tiempo 2 Análisis de los productos de la combustión de aparatos a gas Bruno De Miranda Santos www.ingenierosindustriales.com 3. Una vez el aparato a gas se ha puesto a régimen se introduce el analizador a través de la toma de muestras del aparato manteniendo la sonda perpendicular al eje de la chimenea con su extremo en el centro de la misma. registro de mantenimiento o al certificado de control periódico. El instalador debe guardar una copia de los resultados, firmada por el usuario. Valores de referencia Si el aparato no cuenta con punto para toma de muestras, y el usuario permite la realización de uno, se practicará un orificio 15 cm por encima del collarín de conexión del aparato con la chimenea. Huelga decir que dicho orificio debe ser taponado con un elemento que garantice la estanqueidad una vez finalizada la prueba. Losgasescombustiblesestán compuestosporcarbono(C)ehidrógeno (H).Lareaccióndecombustiónseinicia conlacombinacióndelhidrógenodel combustibleconeloxígeno(O2)delaire dandocomoresultadoaguaenestado vapor(H2O).Unavezconsumidoel hidrógeno,eselcarbonoelquese combinaconeloxígeno,dandolugaren primertérminoaunproducto intermediomuytóxicollamado monóxidodecarbono(CO)quesilas condicionessonadecuadas,reacciona conmásoxígeno,resultandoendióxido decarbono(CO2). Para el caso de vitrocerámicas, la sonda se apoyará en horizontal sobre la rejilla de salida de los gases de la combustión, con su extremo a la altura del centro del quemador que se esté analizando. Unacombustiónconfaltadeaire,exceso decombustibleomalamezclaentreellos porsuciedadenlosquemadoreso regulaciónincorrecta,darálugara pérdidasderendimientoporgasno quemadoyunaelevadapresenciade monóxidodecarbonoenloshumos, peligrosoparalosusuariosporsu elevadatoxicidad. 4. Debe mantenerse la sonda en los humos al menos dos minutos, si pasado ese tiempo el valor de CO se muestra estable, se procederá a guardar la medida. Si tras dos minutos el valor de CO oscila de manera importante se deberá observar dicho valor durante un minuto más, y tratar de guardar la medida cuando el CO se aproxime al valor máximo. 5. Unacombustióncondemasiadoaire perjudicaráelrendimientoenergético delequipo,alestarpasandoporla cámaradecombustiónairequese calientayescapaporlachimeneasin intervenirenelproceso. Una vez guardada la medida se retirará la sonda de los humos, y si el aparato es de circuito abierto conducido de tiro natural, se realizará una determinación del tiro. Lacombustiónóptimapasaportenerun ligeroexcesodeaireyunabuenamezcla conelgas,demaneraquesegaranticela combustióncompletaehigiénica,sin presenciadeconcentracioneselevadas 6. Los valores obtenidos deben ser impresos e incorporados al 3 Análisis de los productos de la combustión de aparatos a gas Bruno De Miranda Santos www.ingenierosindustriales.com demonóxidodecarbono,ysinqueel excesodeairesupongapérdidasdecalor porloshumos. parámetrosmásrelevantesdela combustiónparacalderasycalentadores degas. Enlatabla2seindicanunosvaloresde referenciarecomendadosparalos Tabla 2. Parámetros de la combustión usuales para calderas y calentadores de gas Parámetro Valorrecomendado PorcentajedeO2(%) Inferioral6% PorcentajedeCO2(%) Mayoroigualal9% Excesodeaire(Lambda-λ) Entornoa1,30 Temperaturadesalidadehumos Menorde220oC Concentracióndemonóxidode carbonocorregido(COcp.p.m.) Menorde200p.p.m. Observaciones Lascalderasquetrabajanconpropano tienenvaloresligeramentemayoresde CO2quelasdegasnatural.Noobstante puedenconsiderarselosmismosvalores dereferencia. Lanormativaindicacomovalormáximo permitido1.000p.p.m,,valorque juzgamosexcesivo. El analizador de la combustión Resultamuyaconsejablequeel analizadorcuentetambiénconsondade COambiente,puesesunparámetroque, sibiennoformapartedelanálisisdela combustión,debecomprobarseenlos controlesperiódicosdelasinstalaciones degas. Encasodeplantearselaadquisiciónde unanalizadordelacombustión,elmismo deberácontar,comomínimo,consonda detemperaturaambiente,sondade temperaturadehumos,manómetropara determinacióndetiro,célula electroquímicaparamedicióndeCO, célulaelectroquímicaparamediciónde O2,ycálculodelrestodelosparámetros indicadosenlatabla2. Actualmentelanormativaaplicablealas instalacionesdetérmicasnoindustriales noexigeladeterminacióndeóxidosde nitrógeno,noobstantesisevaaemplear 4 Análisis de los productos de la combustión de aparatos a gas Bruno De Miranda Santos www.ingenierosindustriales.com elanalizadorenanálisisdeinstalaciones industrialessujetasanormas medioambientales,seríaaconsejable informarsedelaconvenienciadecontar conunequipoquepermitalamedición deNO. MINISTERIODELAPRESIDENCIA.Real Decreto1027/2007,de20dejulio,porel queseapruebaelReglamentode InstalacionesTérmicasenlosEdificios (B.O.E.207de29/08/2007). Alahoradeadquirirunanalizador debemosinformarnosdelcostedela sustitucióndelascélulasdedetecciónde gasesydelpreciodelacalibración periódica,dadoqueparaquenuestros análisistenganvalidezlegal,el analizadordebesercalibradoalmenos unavezcada12meses. Referencias bibliográficas MINISTERIODEINDUSTRIA,TURISMOY COMERCIO.RealDecreto919/2006,de28 dejulio,porelqueseapruebael Reglamentotécnicodedistribucióny utilizacióndecombustiblesgaseososysus instruccionestécnicascomplementarias ICG01a11(B.O.E.211de4/9/2006). AENOR.Instalacionesreceptorasdegas suministradasaunapresiónmáximade operación(MOP)inferioroiguala5bar. Parte10:Verificacióndelmantenimiento delascondicionesdeseguridaddelos aparatosensuinstalación.UNE6067010.Madrid:AENOR,2005. AENOR.Instalacionesreceptorasdegas suministradasaunapresiónmáximade operación(MOP)inferioroiguala5bar. Parte13:Criteriostécnicosbásicosparael controlperiódicodelosaparatosagasde lasinstalacionesreceptorasenservicio. UNE60670-13.Madrid:AENOR,2005. 5
