El quemador es el componente que convierte el combustible en calor, y de su elección depende buena parte de la eficiencia de una caldera o de un horno. Un quemador bien seleccionado consume menos gas, mantiene estable la temperatura del proceso y cumple los límites de emisiones. En este artículo repasamos los tipos de quemadores industriales a gas y los criterios para elegir el adecuado.
Monobloque o duobloque
Un quemador monobloque integra en un solo equipo el ventilador, el cabezal de combustión, el control de llama y la regulación. Es compacto, se instala rápido y es la opción habitual en potencias pequeñas y medianas.
En un quemador duobloque, el ventilador va separado del cuerpo del quemador. Esta configuración se usa en potencias altas, en aplicaciones que necesitan aire precalentado o cuando se busca reducir el ruido en la sala de calderas.
Según la regulación: una etapa, dos etapas o modulante
| Tipo | Cómo funciona | Cuándo conviene |
|---|---|---|
| Una etapa | Trabaja a plena potencia o apagado | Equipos pequeños con demanda estable |
| Dos etapas | Alterna entre una potencia baja y una alta | Demanda con variaciones moderadas |
| Modulante | Ajusta la potencia de forma continua entre un mínimo y un máximo | Demanda variable y procesos donde se busca la máxima eficiencia |
Los quemadores modulantes con control electrónico, sin varillaje mecánico, mantienen una relación aire-combustible más precisa en todo el rango de trabajo, reducen los ciclos de encendido y apagado y suelen ofrecer el menor consumo.
Según el combustible
Un quemador a gas puede diseñarse para gas natural, para GLP o para ambos. Si la planta no puede detenerse ante un corte en el suministro de gas, la alternativa es un quemador dual o mixto, que opera con gas y con un combustible líquido como el diésel (ACPM) y pasa de uno a otro sin cambiar de equipo.
Cómo elegir el quemador adecuado
- Potencia: el quemador debe entregar la potencia que necesita la caldera, teniendo en cuenta su eficiencia. Por ejemplo, una caldera de 100 BHP, unos 981 kW útiles, con una eficiencia del 90 % necesita un quemador de alrededor de 1.090 kW. Si aún no conoce la capacidad de su caldera, vea cómo calcular la capacidad de una caldera de vapor.
- Contrapresión del hogar: cada caldera opone una resistencia al paso de los gases, y el quemador debe vencerla en todo su rango de potencia. Se verifica con la curva de trabajo del fabricante.
- Presión de gas disponible: el tren de válvulas se dimensiona según la presión de suministro y la potencia del quemador.
- Rango de modulación: un rango amplio permite que el quemador trabaje a baja carga sin apagarse.
- Emisiones: los quemadores con cabezal de bajo NOx reducen la formación de óxidos de nitrógeno para cumplir la normativa ambiental.
- Seguridad: el sistema de gestión de quemador (BMS) supervisa la llama y las secuencias de encendido y apagado. La norma NFPA 85 es la referencia internacional para estos sistemas.
La instalación también cuenta
Un buen quemador necesita una instalación adecuada: el tren de gas con sus válvulas de corte, regulación y prueba de estanqueidad; la ventilación del recinto, sobre la que la NTC 3631 da los criterios para equipos a gas; y una puesta en marcha con análisis de combustión para dejar ajustada la relación aire-combustible.
Después, el mantenimiento periódico conserva esa eficiencia en el tiempo, como explicamos en nuestro artículo sobre mantenimiento de calderas industriales.
Termotec es representante oficial de CIB Unigas, fabricante italiano de quemadores monobloque y duales, y asesora la selección, integración y puesta en marcha de quemadores industriales para calderas, hornos y procesos en Colombia.
Los valores de este artículo son de referencia. La selección del quemador debe hacerse con la curva del fabricante y los datos reales de la caldera, el combustible y la instalación.
