Estudio numérico para la conversión de un horno eléctrico a uno dual de electricidad y gas natural

Abstract

El presente trabajo evalúa la factibilidad de la conversión de un horno eléctrico de revenido por convección forzada a un horno dual de electricidad y gas natural. Al proponer realizar una conversión de un horno de tratamiento térmico hacia un sistema dual, se pretende dar más flexibilidad en la operación de un equipo que debe permanecer en funcionamiento las 24 horas del día. Al tener dos alternativas para generar calor, se pueden evitar paros en el proceso del horno debido a problemas en el suministro de electricidad, los cuales pueden resultar de fallas inesperadas en el sistema de interconexión nacional o crisis energéticas como la ocurrida a inicios del año 2017 en Colombia. La metodología para realizar este estudio incluyó la realización de una evaluación energética del horno eléctrico en su estado actual, la propuesta de un nuevo diseño que incorpora un quemador no premezclado de gas natural y la evaluación de la transferencia de calor a la carga mediante simulaciones de dinámica de fluidos computacional, así como su eficiencia energética y la emisión de contaminantes. Los resultados de este trabajo permitieron determinar la eficiencia del horno eléctrico, la viabilidad de adaptación de quemador a gas en el horno y la estimación de las emisiones resultantes de la combustión, bajo diferentes parámetros de operación