Investigación sobre la Combustión de Pellets de Biomasa Mixta en una Caldera Doméstica
Autores: Zlateva, Penka; Terziev, Angel; Krumov, Kalin; Murzova, Mariana; Mileva, Nevena
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación sobre la Combustión de Pellets de Biomasa Mixta en una Caldera Doméstica
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Proceso de combustión
Pellets de biomasa
Mediciones experimentales
Simulaciones numéricas
Relación de distribución de aire
Reducción de emisiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El presente estudio analiza el proceso de combustión de pellets de biomasa mixta en una caldera doméstica. Para los fines de la investigación, se combinan mediciones experimentales de gases de escape con simulaciones numéricas basadas en dinámica de fluidos computacional (CFD). Se presta especial atención al impacto de la relación entre el aire primario y secundario en el proceso de combustión, las características de emisión y el balance térmico. Los resultados muestran que una relación de distribución de aire de 60/40 (primario/secundario) conduce a una combustión más completa, reduciendo las emisiones de monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx), al mismo tiempo que mejora la eficiencia de la caldera. El análisis de los resultados del modelado numérico muestra que las emisiones de CO disminuyen en un 12% y las emisiones de NOx en un 27%. El modelo calculado se valida utilizando datos experimentales sobre la temperatura de los gases de escape, las concentraciones de oxígeno (O) y dióxido de carbono (CO), y la eficiencia de combustión, estableciendo un alto grado de correspondencia entre las mediciones teóricas y las reales. Las simulaciones revelan la dinámica del campo de temperatura, el movimiento de los gases de escape y el papel de la turbulencia en la cámara de combustión. Se demuestra que la optimización de la distribución de aire mejora el proceso de combustión y reduce las emisiones nocivas generadas. Los resultados obtenidos destacan el potencial de los pellets de biomasa mixta como una alternativa sostenible a los combustibles convencionales, siempre que los parámetros de combustión se regulen con precisión. Pueden servir como base para la mejora de los sistemas de calefacción basados en biomasa con el fin de lograr una mayor eficiencia y sostenibilidad ambiental. También se realiza un estudio de investigación de mercado, revelando que los pellets mixtos son preferidos debido a su alto valor calorífico, bajo costo y bajo contenido de cenizas.
Descripción
El presente estudio analiza el proceso de combustión de pellets de biomasa mixta en una caldera doméstica. Para los fines de la investigación, se combinan mediciones experimentales de gases de escape con simulaciones numéricas basadas en dinámica de fluidos computacional (CFD). Se presta especial atención al impacto de la relación entre el aire primario y secundario en el proceso de combustión, las características de emisión y el balance térmico. Los resultados muestran que una relación de distribución de aire de 60/40 (primario/secundario) conduce a una combustión más completa, reduciendo las emisiones de monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx), al mismo tiempo que mejora la eficiencia de la caldera. El análisis de los resultados del modelado numérico muestra que las emisiones de CO disminuyen en un 12% y las emisiones de NOx en un 27%. El modelo calculado se valida utilizando datos experimentales sobre la temperatura de los gases de escape, las concentraciones de oxígeno (O) y dióxido de carbono (CO), y la eficiencia de combustión, estableciendo un alto grado de correspondencia entre las mediciones teóricas y las reales. Las simulaciones revelan la dinámica del campo de temperatura, el movimiento de los gases de escape y el papel de la turbulencia en la cámara de combustión. Se demuestra que la optimización de la distribución de aire mejora el proceso de combustión y reduce las emisiones nocivas generadas. Los resultados obtenidos destacan el potencial de los pellets de biomasa mixta como una alternativa sostenible a los combustibles convencionales, siempre que los parámetros de combustión se regulen con precisión. Pueden servir como base para la mejora de los sistemas de calefacción basados en biomasa con el fin de lograr una mayor eficiencia y sostenibilidad ambiental. También se realiza un estudio de investigación de mercado, revelando que los pellets mixtos son preferidos debido a su alto valor calorífico, bajo costo y bajo contenido de cenizas.