Comparación de la temperatura de la llama de biomasa y la emisión de álcali en la combustión de diferentes tipos de bagazo de caña de azúcar utilizando métodos numérico-experimentales de espectrometría

Abstract

La tesis tiene como objetivo realizar un estudio numérico-experimental en nivel de laboratorio utilizando técnicas de espectrometría para medir la temperatura local de la llama y la producción de gases alcalinos durante la combustión de diferentes bagazos de caña de azúcar. Se pretende hace un diagnóstico adecuado del proceso y abrir la posibilidad de mejorar la eficiencia del mismo. Los investigadores han desarrollado varios enfoques para rastrear la temperatura en tiempo real, dadas la dificultad del entorno y la temperatura de trabajo, es conveniente utilizar un método de rastreo de temperatura no invasivo; este trabajo se enfocará en el estudio de la combustión de la biomasa utilizando mediciones primarias con métodos de medición no invasivos. Para llevar adelante los estudios numéricos experimentales, se instaló una cámara de combustión tubular a nivel de laboratorio, para realizar pruebas que permitan comparar y validar resultados. Para la medición de la temperatura y estimación de emisión de gases alcalinos durante la combustión de biomasa se utiliza un sistema de espectrometría que captura espectros de emisión en el rango infrarrojo cercano, visible y ultravioleta. La temperatura se calcula utilizando el método de dos colores. Se presenta la comparación de los resultados. La temperatura de la llama también es calculada utilizando el método inverso de Levemberg-Marquartd en el cual se utilizan modelos polinomiales para el cálculo simultaneo da emisividad de la llama. Se utiliza un sistema termográfico de imágenes térmicas en el rango de luz visible para comparar y validar resultados. Se calculan las intensidades de irradiación durante la emisión de gases alcalinos de sodio y potasio durante la combustión de bagazo y paja de caña de azúcar y se comparan con resultados de combustión de bagazo del Brasil. Cabe mencionar, que a partir de esta investigación se elaboró dos artículos y publicados en congresos internacionales como el V Congreso internacional “Modern Power Systems and Units” de Polonia y el 14th World Congress in Computacional Mechanics (WCCM) ECOOMAS Congress 2020.