TECNOLOGIE PER RIDURRE GLI NOX
“Mild” combustion: la combustione a stadi
Si tratta di una ben nota tecnica per limitare le emissioni di ossidi di azoto ( NOx ) nei bruciatori ad aria preriscaldata. Gli atomi di azoto e ossigeno infatti si legano più facilmente al crescere delle temperature di combustione. Se tuttavia, comburente e combustibile vengono miscelati in diversi punti/tempi nel bruciatore (“Stadi”), si genera una fiamma più fredda e omogenea e gli NOx emessi si riducono sostanzialmente.
Il design di un bruciatore a stadi prevede quindi una o più fonti d’aria (o di gas) ognuna delle quali gestita con un proprio rapporto di combustione (“lambda”). Nel primo stadio si tende a fornire combustibile (o comburente) in eccesso, mentre negli stadi successivi il rapporto torna stechiometrico, ottenendo sia una completa combustione che temperature meno elevate.
Schema esemplificativo su bruciatore refrattario
In questo caso si somministra aria a stadi, producendo inizialmente una fiamma ricca e riducente che diventa progressivamente ossidante. Si noti come alla diminuzione degli NOx contribuisca anche la dinamica di ricircolo dei fumi.
Bruciatore con testa in refrattario a stadi
Come nello schema precedente i canali di circolazione dell’aria secondaria sono ricavati all’interno del blocco, ed esternamente si possono vedere gli slot di uscita dell’aria.
Bruciatore Recuperativo in SIC
Nel caso di bruciatori recuperativi ad alta velocità con testa di combustione in SIC utilizziamo un design particolare della testa in SIC per distribuire l’aria.
Bruciatore Autorecuperativo a stadi
In questo caso date le elevate temperature di recupero e l’alta velocità utilizziamo addirittura tre diversi stadi di aria.
EFFICIENZA O NOX?
Concepts differenziati per ciascun modello di bruciatore ad aria calda.
Usiamo 5 diverse soluzioni di combustione a stadi a seconda del sistema di recupero del calore (recuperativi con scambiatore esterno o plug in, autorecuperativi, rigenerativi, autorigenerativi), del tipo di fiamma (lunga e diffusa o rapida e tesa) e del materiale (SIC, refrattario, Metallo) risolvendo efficacemente il trade-off tra efficienza energetica ed emissi9oni di NOx.
Domande frequenti
Tutte le tecniche di combustione “mild” per ridurre gli NOx si basano su una combustione imperfetta, detta anche “diluita” proprio perché non stechiometrica ,ed in grado di ridurre i picchi di temperatura, causando quindi una perdita d’irraggiamento. Ma la perdita di efficienza è ampiamente compensata dal risparmio di energia derivante dall’uso di aria preriscaldata!
Sì anche se è meno efficace del flameless se usata da sola.
Analogamente ali flameless, la combustione aumenta l’omogeneità delle temperature evitando quindi al formazione di hot spots, condizione molto apprezzata nei forni per trattamenti termici così come nei forni fusori. Lo stesso dicasi per i tubi radianti, dove l’omogeneità delle temperature riduce la creazione di ceneri, prima causa di rottura dei tubi radianti stessi.
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