¿Qué es una caldera de calor residual?
Una caldera de calor residual utiliza el calor formado como un subproducto de otro proceso, calor que normalmente se desperdicia, y lo utiliza para crear vapor. El vapor se puede utilizar para impulsar turbinas que producen electricidad. Alternativamente, la caldera se puede usar simplemente para calentar agua u otro tipo de fluido. A medida que recicla parte de la energía utilizada, una caldera de recuperación de calor residual o una caldera de recuperación de calor residual puede reducir el consumo de combustible fósil y los costos financieros de funcionamiento de un sistema. Esto también significa que se liberan menos gases de efecto invernadero a la atmósfera.
El diseño de la caldera de calor residual comprende dos tipos principales: calderas de tubo de fuego, o calderas de carcasa, y calderas de tubo de agua. En las calderas de tubos de fuego, una carcasa de acero encierra un espacio lleno de agua con tubos de metal en el interior. Los gases calientes producidos por un proceso de combustión, como el interior de un horno, pasan de un lado a otro a través de los tubos y transfieren calor al agua circundante.
Las calderas de calor residual de tubo de fuego tienen la ventaja de que son relativamente simples de construir, instalar y mantener. La energía térmica almacenada en el agua se puede usar para responder a una demanda adicional a corto plazo, aunque si se usa todo el calor existe la desventaja de que tomará mucho tiempo reponerlo. Otra limitación de este tipo de equipo de caldera de calor residual es que no puede funcionar a las presiones más altas que una caldera de tubo de agua.
Una caldera de calor residual con diseño de tubo de agua puede hacer frente a presiones de vapor mucho más altas que una caldera de tubo de fuego, pero es más difícil de construir e instalar. Dentro de este tipo de caldera de calor residual, hay tubos más estrechos que dentro de una caldera de tubo de fuego, y los tubos contienen agua en lugar de gases calientes. En una inversión del sistema dentro de una caldera de tubo de fuego, el calor residual, en forma de gases calientes o llamas de horno, rodea los tubos llenos de agua. Los materiales aislantes se utilizan para proteger los tubos de la caldera contra daños por llama. Además de tolerar altas presiones, una caldera de calor residual de tubo de agua puede responder rápidamente a los cambios en la entrada de calor.
Las calderas de calor residual se pueden usar en lo que se conoce como plantas combinadas de calor y energía, o CHP. Estas son centrales eléctricas donde se utiliza el calor que normalmente se crea como un subproducto de la generación de electricidad, mejorando la eficiencia de alrededor del 40 por ciento a alrededor del 70 por ciento. La máxima eficiencia se logra cuando el calor se usa en el sitio de la planta o muy cerca de él.