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Descripción del funcionamiento de un generador de vapor




Enviado por Carlos Lopez



  1. Introducción
  2. Definición de generador de vapor y de
    caldera
  3. Clasificación
  4. Características del generador de vapor o
    caldera acuotubular
  5. Principales sistemas del generador de
    vapor
  6. Circuito de gases de
    combustión
  7. Circuito de agua – vapor
  8. Conclusiones
  9. Referencias
    Bibliográficas

Introducción

  • Como es bien sabido, la energía
    no se crea ni se destruye, sino que se transforma, y el
    hombre en su afán de aprovechar mejor la
    energía que extrae de la naturaleza, para mejorar y
    garantizar su calidad de vida, ha originado diversas formas
    de realizarlo desde hace mucho tiempo, pero emplea parte de
    la misma energía para lograrlo, con variados
    dispositivos, sistemas y/o equipos, por ejemplo en las
    centrales termoeléctricas.

  • Esta forma de transformar la energía
    química de un combustible en energía
    calorífica, se realiza en el dispositivo llamado
    caldera o generador de vapor (GV).

Definición de
generador de vapor y de caldera.

El termino de generador de vapor
está siendo utilizado en la actualidad para reemplazar la
denominación de caldera, e indica al conjunto de equipos
compuestos por: horno (u hogar), cámaras de agua(o
evaporador), quemadores, sobrecalentadores, recalentadores,
economizador y precalentador de aire (Fig. 2). Las calderas son
dispositivos de ingeniería diseñados para generar
vapor saturado (vapor a punto de condensarse) debido a una
transferencia de calor, proveniente de la transformación
de la energía química del combustible mediante la
combustión, en energía utilizable (calor), y
transferirla al fluido de trabajo (agua en estado
líquido), el cual la absorbe y cambia de fase (se
convierte en vapor). El término de caldera ha sido por
mucho tiempo utilizado y los dos términos se usan
indistintamente. Es común la confusión entre los
términos de caldera y generador de
vapor, pero la diferencia es que el segundo genera vapor
sobrecalentado (vapor seco) y el otro genera vapor saturado
(vapor húmedo).La producción de vapor a partir la
combustión de combustibles fósiles se utiliza en
todo tipo de industrias de transformación de materias
primas y en las centrales termoeléctricas.

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Figura 1. Caldera pirutubular
Figura 2.Generador de vapor

Clasificación

Entre la clasificación de las
calderas se puede catalogar:

– Por la naturaleza del servicio pueden
ser: Fija, portátil, locomotora o marina.

– Por el tipo de combustible: Calderas de
carbón, de combustibles líquidos, de combustibles
gaseosos,

mixtos y de combustibles especiales
(residuos, licor negro, cáscaras de frutos).

– Por el tiro: Tiro natural o tiro forzado
(con hogar en sobrepresión, en depresión o en
equilibrio).

– Por los sistemas de apoyo: Calderas
apoyadas y calderas suspendidas.

– Por la transmisión de calor:
Calderas de convección, calderas de radiación,
calderas de radiación-

Convección.

  • – Por la disposición de los
    fluidos: Calderas de tubos de agua (acuotubulares o
    generadores de vapor) y

  • calderas de tubos de humos
    (pirotubulares).

La caldera de vapor pirotubular generalmente tienen un
hogar integral (denominado caja de fuego) limitado por
superficies enfriadas por agua. Las horizontales con hogar
integral se utilizan en instalaciones de calefacción a
baja presión. Estas calderas, diseñadas
especialmente para el aprovechamiento de gases de
recuperación, presenta las siguientes
características: El cuerpo de la caldera, está
formado por un cuerpo cilíndrico de disposición
horizontal, incorpora interiormente un paquete multitubular de
transmisión de calor y una cámara superior de
formación y acumulación de vapor (Figura 1.). La
circulación de gases se realiza desde una cámara
frontal dotada de brida de adaptación, hasta la zona
posterior donde termina su recorrido en otra cámara de
salida de humos.

Características del generador de vapor o
caldera acuotubular

El generador de vapor que se tomará como base
para este trabajo es el perteneciente a la unidad Nº 1 la
central termoeléctrica Planta Centro (Figura 3 y 4), Edo.
Carabobo, Venezuela, que es una caldera acuotubular fija, de
combustible gaseoso, de tiro forzado con el hogar en
sobrepresión, suspendida mediantes grandes vigas I, con
transmisión de calor a través de convección
y radiación, de tipo acuotubular, es de tubo hervidor de
tipo radiante, de colector de vapor único (tipo "el
paso"), que es conocida mundialmente como una caldera de
circulación natural de gran capacidad. Su función
es generar vapor sobrecalentado y está compuesta en su
interior por: Un economizador, un tambor separador o domo, el
evaporador, un sobrecalentador seccionado, un recalentador y un
precalentador de aire. El corte longitudinal de este generador de
vapor junto a sus principales equipos, es construido con el
software SCADA MOVICOM.X2 (Figura 5) para una mejor
comprensión del recorrido de los fluido de sus principales
sistemas que conforman dicho dispositivo.

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Figura 3. Central
termoeléctrica Planta Centro. Figura 4. Generador
de vapor de la unidad Nº 1

Fuente [1] Fuente [1]

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Figura 5. Corte longitudinal del
generador de vapor (Fuente: el autor)

Principales sistemas
del generador de vapor

Debido a la extensa gama de sistema que
conforman un generador de vapor, a continuación se
describen solo tres sistemas o circuitos con sus respectivos
equipos, que están involucrados en este trabajo, que son:
Circuito de aire de combustión, circuito de gases de
combustión y circuito de agua-vapor.

Circuito de aire de combustión

  • Este circuito es el sistema que se
    encarga de suministrar el aire, para que junto al combustible
    , se realice la combustión. Pero este aire a su paso
    tiene que atravesar unas series de equipos de
    recuperación de calor, encargados de absorber la
    energía que pudieran arrastrar hacia la chimenea los
    humos, el vapor y el condensado (ya utilizados) antes de ser
    tratado nuevamente.

  • A continuación se describe el
    recorrido del aire solo por ramal o lado, porque el otro es
    simétrico. Se especifican las características
    principales de los equipos que atraviesa a su paso el aire,
    rumbo al hogar de la caldera para la combustión, el
    cual comienza por el:

  • – Ventilador de tiro forzado
    (VTF):
    Es un ventilador centrifugo que toma el aire de la
    atmósfera a 30 ºC y lo succiona para descargarlo
    en un ducto cuadrado de metal a cierta presión baja en
    mmca ( milímetro de columna de agua) para que llegue
    al hogar (Figura. 6):

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Figura 6. Ventilador de tiro forzado (Fuente [2]
y el autor)

– Calentador de aire con condensado
(CAC):
Son varios paneles compuesto cada uno por un colector
(entrada de condensado) superior, unido a otro similar colector
inferior (de descarga) mediante tubos con aletas, para una mejor
transferencia de calor entre el condensado en su interior
(proveniente de los CAV) y el aire que pasa entre los tubos con
aletas (Figura 7).

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Figura 7. Calentador de aire con
condensado (CAC) (Fuente: El autor)

Su función principal es aumentar la
temperatura al aire hasta 80 ºC a expensas del calor del
condensado proveniente de los CAV, disminuyendo la presión
del aire, para luego pasar al:

– Calentador de aire a vapor (CAV):
Equipo similar a los CAC pero en su interior pasa vapor saturado
(Figura 8).

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Figura 8. Calentador de aire a
vapor (CAV) (Fuente: El autor)

Su función es de aumentar la
temperatura del aire a 140 ºC, pero su presión cae
para entrar al:

– Precalentador de aire regenerativo (
Luvo):
Es un intercambiador de calor gas-gas, circular, de 5
mts de diámetro por uno de alto, que rota a una velocidad
angular(?) de 1 a 3 rpm, debido a un motor acoplado a una caja
reductora de engranajes.(Figura 9) Estos "luvos" están
compuestos por láminas corrugadas (u onduladas) paralelas
y concéntricas a su eje de rotación. A la entrada y
salida del precalentador, se conforma un ducto con una pared
divisoria longitudinalmente que origina dos secciones (canales)
en el precalentador: un canal para el aire y otro (en sentido
contrario) para los gases. A medida que el "Luvo" gira, los gases
de combustión, que vienen de atravesar y calentar los
serpentines del economizador, entran al precalentador y pasan
paralelamente entre las planchas corrugadas y las calientan.
Debido al constante giro, estas planchas ya calientes, se colocan
en el paso o trayectoria del aire, saliendo este último
con una temperatura de 312ºC, rumbo al hogar de la caldera
para la combustión. Luego estas láminas enfriadas
por el aire se colocan nuevamente, debido a la constante
rotación, en la trayectoria de los gases para ser
calentadas nuevamente, y así sucesivamente.

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Figura 9. Precalentador de aire
regenerativo (PAR). (Fuente [8] y [10])

La presión del aire en este equipo
cae y llega a la:

– Caja de aire: Es el recinto que
cubre a los quemadores y deja pasar el aire a los;

Registros: Son laminas colocadas
en forma solapada ( semejante a las persianas de una ventana
circular ) encargadas de regular el aire de combustión, al
estar abiertas dejan pasar el aire y al estar cerrada forman un
cilindro que no deja pasar el aire hacia su interior, en donde se
encuentra la lanza del quemador.

(Figura 10).

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Figura 10. Caja de aire y
registros (Fuente el autor)

– Quemador: El aire al salir del
precalentador de aire regenerativo viaja por un ducto hasta
llegar a la caja de aire en donde se encuentran 24 quemadores (12
para la parte frontal,4 en cada nivel y 12 para la
trasera,

también 4 por nivel) y en donde cada
quemador ( Figura 11 ) tiene la función de:

  • a) Inyectar el combustible: En
    forma directa el gas y en forma atomizada si es
    líquido.

  • b) Dar paso al aire necesario para
    efectuar la combustión, el cual se logra mediante el
    registro de paletas.

  • c) Crear una gran turbulencia en
    el aire suministrado y en el combustible debido a los
    difusores, formando una mezcla homogénea,
    buena para la combustión.

  • d) Aumentar la turbulencia cuando
    se utilice gas, con las estrías del ladrillo o
    material refractario, con

las que están moldeada las cavidades
alrededor de los quemadores.

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Figura 11. Quemador (Fuente
[2])

– Hogar o evaporador: Es la
última parada del aire, ya que es la zona de
radiación del generador de vapor en donde se produce el
calor necesario para la generación de vapor, mediante la
combustión de la mezcla aire-combustible, la cual origina
la llama o fuego.

Por cada generador de vapor están
colocando 24 quemadores de aceite y gas, 12 unidades en la pared
delantera y 12 unidades en la pared trasera de la caldera,
siempre en una caja de aire común.

El evaporador se compone exclusivamente de
superficie de calefacción de radiación y forma las
paredes envolventes de hogar. Estas paredes se componen de tubos
sin aletas, los cuales están unidos estancamente entre
sí mediante almas soldadas o membranas
(Figura.12).

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Figura 12. Tuberías con
almas soldadas o membranas (Fuente [2] y el autor)

El evaporador está dividido en 4
paredes envolventes del hogar, o sea la pared anterior, la cual
forma simultáneamente la parte anterior del hogar, las dos
paredes laterales compuestas exclusivamente de panales tubulares
verticales, el techo y la pared posterior del hogar
(Figura.13).

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Figura 13. Corte longitudinal del
evaporador del generador de vapor (Fuente: El autor)

La parte superior de la pared posterior
forma simultáneamente el paso al sobrecalentador, que es
influenciado por los gases de combustibles que consta de tubos
sueltos. Esta parte del generador de vapor llamada "Evaporador"
está formada por haces de "tubos de subida" situados de
forma vertical (paredes frontal, trasera y laterales) y
horizontal (techo y piso) que se unen por la parte superior con
el domo y por la parte inferior con unos colectores que son
alimentados por los "tubos bajantes" provenientes del domo (ver
figura 13). Esta zona recibe una temperatura aproximada de
1426ºC debido al calor producido por la llama directa y por
los humos de la combustión.

Circuito de gases de
combustión

Al quemarse la mezcla combustible-aire en
el hogar de la caldera o zona de radiación (figura 13), se
forman los humos o gases de combustión, los cuales son
conducidos a través de la caldera(por toda la zona de
convección), desde el hogar por el paso ascendente (primer
paso vertical), luego pasa al tiro horizontal (paso horizontal) y
por ultimo recorre el paso descendente (segundo paso vertical).
En su recorrido los gases de combustión le transmiten su
calor a los sobrecalentadores, recalentador, economizador y
precalentador de aire. Estos equipos se definen de la siguiente
forma:

– Sobrecalentadores:

Es la sección de tubos que aprovecha
el calor de los gases de escape para elevar la temperatura del
vapor generado por encima de la temperatura de saturación.
El vapor sobrecalentado aumenta el rendimiento del ciclo del
vapor. En una turbina, por cada 40ºC de incremento de
temperatura sobre la de saturación, se obtiene un aumento
del 3 % sobre el rendimiento. El vapor sobrecalentado evita
condensaciones en las tuberías y a la vez erosiones y
desequilibrios en los equipos.

El sobrecalentador es de tipo convectivo,
el cual permite que la temperatura de recalentamiento sea
independiente de la carga de la caldera. También hay que
decir que está subdividido en cuatro sobrecalentadores, en
donde en los dos últimos hay una pequeña
inyección de agua a través de un atemperador para
controlar la temperatura de salida del sobrecalentador 3. Esta
división del sobrecalentador en cuatro secciones es la
siguiente:

– Sobrecalentador 1: Este es el
único equipo que no está en suspensión desde
el techo de la caldera (Figura 14). La primera etapa está
formada por las paredes envolventes del tiro horizontal ( paso
horizontal) soldadas y formando paredes, techo y suelo con tubos
con membranas, así como el espacio situado debajo para los
colectores y el atemperador de inyección, las paredes
envolventes del tiro de convención vertical ( segundo paso
vertical). Los distintos sistemas están conectados en
paralelos y afinados de tal manera uno con otro, quien los puntos
de separación de los sistemas paralelos no se pueden
originar diferencias de temperatura inadmisibles. Los humos a una
temperatura de 1426 ºC le transfiere el calor a estas
paredes y techo, bajando la temperatura de los gases a 1339
ºC, para luego pasar al:

– Sobrecalentador 3: El sobre
calentador de alta presión 3 está suspendido del
techo y dispuesto como primera superficie de calefacción
en el flujo de gases de combustión en el paso horizontal,
después del hogar y está compuesto por manojos de
tubos paralelos y verticales en forma de serpentines y separados
uno de otro a una distancia de 37 mm (Figura 15).

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Figura 14. Sobrecalentador 1
(Fuente [7] y el autor)

En los tubos la temperatura uniforme se
logra mediante una selección adecuada de los grosores de
pared y mediante una selección correspondiente de las
longitudes. Aquí los gases entran a una temperatura de
1339 ºC, ceden su calor y salen a una temperatura de 1189
ºC, para luego pasar al:

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Figura 15. Sobrecalentador 3.
(Fuente [7] y el autor)

– Sobrecalentador 4: A igual que el sobrecalentador 3,
está suspendido desde el techo. La unión al
sobrecalentador de la etapa 4, se realiza del cabezal de salida
del atemperador a través de 24 tubos de unión con
133 mm de diámetro exterior, del sobrecalentador de alta
presión 3. Los serpentines de tubos de los
sobrecalentadores 3 y 4, quedan colgados mediante resortes a
través de dispositivos especiales de suspensión,
que a su vez atraviesan el techo del tiro horizontal. Estos
resortes compensan la diferencia de dilatación entre la
dilatación de las paredes envolventes y de los tubos. Los
gases entran a este sobrecalentador a una temperatura de 1179, al
ceder su calor estos gases salen con una temperatura de 995
ºC, y luego se desvían hacia el tiro vertical
descendente (segundo paso vertical) y atraviesa otro grupo o
manojos de serpentines tubos que van de arriba hacia abajo y uno
después del otro, los cuales forman el:

Recalentador: El recalentador de
presión media está suspendido desde el techo y
dispuesto como intercambiador de calor de manojos de serpentines
de dos etapas horizontales y dispuestos en el tiro de
convención vertical descendente, como superficie de
calefacción superior y es fluido en contracorriente en la
primera etapa y en la segunda etapa en corriente paralela a los
gases de combustión (Figura 16).

Los humos a una temperatura de 983 ºC
le transfiere el calor a estas paredes y techo, bajando la
temperatura de los gases a 673 ºC, para luego pasar
al:

– Sobrecalentador 2: Estos
serpentines están dispuesto horizontalmente en el tiro de
convección vertical (Figura 17). Los gases entran a 642
ºC, ceden su calor y salen con una temperatura de 381
ºC, y luego pasan al

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Figura 16. Recalentador (Fuente
[7] y el autor)

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Figura 17. Sobrecalentador
2
(Fuente [7] y el autor)

Economizador: Los economizadores
cubren la misma función que los calentadores de agua (de
recibir el agua de las bombas de agua de alimentación y
descargarla a una temperatura mayor en el tambor de
separación del generador de vapor), estos se usan en lugar
de incrementar la superficie generadora de vapor dentro de la
caldera, ya que el agua absorbe calor al estar a una temperatura
menor que la de saturación, los gases pueden enfriarse
aún más, para lograr mayor recuperación de
calor y aumentar la eficiencia. Este elemento está
suspendido desde el techo, colocado debajo del recalentador de
presión media. El economizador está dispuesto como
intercambiador de calor como un manojo de tubos de
aleación de acero en forma serpentines, en una etapa
horizontal perpendicular al los gases de combustión, los
cuales pasan entre ellos paralelamente (Figura 18). Los gases lo
atraviesa y le ceden su calor saliendo con una temperatura de 381
ºC. Al final de la caldera, los gases de combustión
son desviados horizontalmente hacia abajo y llevados,
simétricamente respecto al centro de la caldera, en dos
ducto de sección rectangular a los:

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Figura 18. Economizador
(Fuente [2] y el autor)

– Precalentadores de aire
regenerativo:
Es un equipo para recuperar calor de los gases
de combustión (Figura 9). El aire pasa a través de
este cambiador de calor antes de ser mezclado con el combustible,
y dado que la temperatura de los gases es superior a temperatura
ambiente, se transfiere una cantidad de calor que reduce las
pérdidas de energía. El calor añadido al
aire pasa al hogar, reduciendo el combustible necesario en una
cantidad igual, en valor calorífico, al que ha sido
transferido al aire. Aproximadamente por cada 25ºC que se
eleve la temperatura del aire, se ahorra un 1% de combustible.
Los gases de combustión o humos entran con una temperatura
de 334 ºC y salen del precalentador de aire con una
temperatura de 154 ºC, por un canal que se divide en dos: el
primero envía una parte de los humos con una temperatura
de 148ºC a la chimenea y el otro envía el resto de
los gases de combustión al:

– Ventilador recirculador de gases
(VRG):
A igual que el VTF,es un ventilador centrifugo que
absorbe parte de los gases de combustión y lo inyecta por
debajo del generador de vapor (ver figura 5), para subir la
temperatura en el hogar y disminuir el consumo de
combustible.

Circuito de agua –
vapor

El agua es succionada por las bombas de
agua de alimento, donde cada unidad o planta cuenta con tres
bombas de 50% cada una (dos en servicio y una de reserva ).Dichas
bombas impulsan el agua a través de los precalentadores de
alta presión, la cual es conducida a la caldera a un
precalentador llamado "economizador"( Figura 18 ), en donde el
agua se calienta por convección en el interior de las
tuberías de estos serpentines, los cuales fueron
calentados por convección en el exterior, por los gases
producidos en la combustión y que van hacia la chimenea.
Esta agua entra al economizador con una temperatura de 249 º
C y sale con una de 306 º C, atraviesa el paso vertical
ascendente de la caldera y entra al

– Domo o tambor de
separación:
En donde sus cuatros principales funciones
son:

A) Separación del agua del
vapor:
Consiste en la separación del líquido
que pudiera arrastrar el vapor que sale del tambor hacía
el sobrecalentador y evitar que la evaporación del
líquido en el sobrecalentador dejen depósitos que
dificulten sus condiciones de transferencias de calor y ocasionen
recalentamiento y posibles quemado de sus tubos. Esta
separación la realiza mediante dos mecanismos de
separación: Primario y Secundario( Figura 19)

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Figura 19. Tambor de
separación o Domo. (Fuente [2])

A.1) La separación primaria:
Este mecanismo se efectúa mediante la acción de
gravedad, acción centrifuga e impacto.

A.1.1) Acción de gravedad: Al
entrar la mezcla agua-vapor al domo se aprovecha la mayor
densidad de líquido respecto al vapor, procurando la mayor
superficie de evaporación (nivel medio del tambor el agua
desciende y el vapor asciende) y el máximo recorrido del
vapor por las placas deflectoras turbulencia, vórtices y
bajas velocidades de flujo)

A.1.2.) Acción centrifuga:
Multiplica la diferencia de densidades mediante una
aceleración artificial (centrifuga) obtenida en los
ciclones, campanas de reversión o cambios bruscos de
dirección.

A.1.3.) Impacto: El impacto se la
burbuja de vapor contra pantallas u otros tipo de
obstáculos, ayuda a romper la tensión superficial
de la película envolvente.

A.2.) La separación secundaria o
secado:
La separación de las minúsculas gotas
de líquidos que viajan en suspensión dentro del
vapor, se logra haciéndolo pasar por recorridos
intrincados (filtros de malla, viruta o placas
perforadas).

B) Lavado del vapor: En los
generadores de vapor, es posible que juntos con el agua se
evaporen algunas impurezas del tipo sílice, las cuales
pasan por los sobrecalentadores y eventualmente se condensan en
la turbina donde pueden ocasionar erosión y desbalance de
las paletas. El lavado se puede realizar por atomización
de agua destilada en el vapor que va a salir del domo( con una
temperatura de 358 ºC), bajándole la temperatura a
las partículas en el vapor, obligándola a
precipitar en el líquido para después expulsarla
mediante la purga continua de las sustancias perjudiciales para
el generador de vapor, en la parte inferior del domo.

C) Suministro de agua fría a los
tubos de descenso y ascenso:
Del domo el agua sube su
temperatura y desciende por los tubos de caída o bajada
(por fuera de la caldera), hasta unos colectores debajo de la
caldera que distribuyen el agua por los tubos de ascenso o de
subida, que son las "paredes de agua" o "evaporador", hacia
arriba hasta llegar de nuevo al domo. A medida que el calor
producido por la combustión, calienta el agua que va por
las "paredes de agua", esta empieza a evaporarse, con lo que se
forma una mezcla agua- vapor, que es conducida a un colector
arriba y luego entra al domo. Este proceso cíclico que
cumple el agua domo – tubos de descenso o caída -tubos de
ascenso o de subida – domo, es lo que se denomina"
Circulación Natural" (la densidad del agua es mayor que la
del vapor), ya que debido al peso del agua en los tubos de
caída, esta impulsa a la mezcla agua-vapor por los tubos
de ascenso hacia el domo (Figura 20).

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Figura 20. Circulación
natural del agua-vapor. Fuente [2]

La mezcla agua-vapor al entrar al domo
sufre una separación. El agua separada del vapor se mezcla
con el agua que viene del economizador, aumentando la temperatura
de esta mezcla a 332 ºC la cual entra a los tubos de
caída.

D) Tratamiento interno del agua del generador de
vapor:
El tambor de separación es el lugar más
conveniente para provocar la sedimentación de impurezas
(destilación intensa), para evitar que estas se adhieran
al metal, para extraer agua de alta concentración de
impurezas y para controlar la corrosión del metal por
parte del agua.

Esto se logra mediante alimentación de aditivos
químicos tales como soda o potasa caustica o fosfatos
(aceleran la sedimentación), compuestos coloidales
(reducen la adherencia) y anticorrosivos. La eliminación
de agua de alta concentración se realiza mediante sistemas
de purga de las zonas de mayor precipitación.

El vapor separado sale del domo, ya como
vapor saturado a una temperatura de 358 ºC y pasa al
sobrecalentador 1, que son las "paredes de tubos" de la caldera,
pero en la parte convectiva (tubos en contacto con los gases de
combustión en el canal horizontal y en el segundo canal
vertical).Del sobrecalentador 1, el vapor sale con una
temperatura de 379 ºC hacia el sobrecalentador 2, que son
serpentines en paralelos formando un banco o panel suspendidos
desde la parte exterior del techo, calentados por los gases, y
sale con una tempertura de 401 ºC. Después el vapor
pasa al sobrecalentador 3 en donde eleva su temperatura a 455
ºC y luego este vapor pasa por una estación de
"Atemperamiento" donde se disminuye su temperatura, para asegurar
que absorberá el calor suficiente en el próximo y
ultimo, que es el sobrecalentador 4, para salir a una temperatura
de 541 ºC y entrar a la turbina de alta presión. Este
vapor que sale del último sobrecalentador (4) va a la
turbina de alta presión, donde se expande contra los
alabes de ésta y la energía cinética y
térmica del vapor se convierte en energía
mecánica, imprimiéndole un movimiento rotatorio al
eje de la turbina. Esto induce a que el vapor pierda gran parte
de su energía térmica bajando su temperatura a 343
ºC y su presión a 43Monografias.comEl vapor es conducido nuevamente a la caldera
hacia el elemento denominado "recalentador", donde su
presión baja a 41,5 Monografias.compero su temperatura aumenta a 540ºC y sale
hacia la turbina de media presión. Aquí nuevamente,
la energía térmica se convierte en energía
mecánica y coayuda al movimiento del eje de turbina, para
luego pasar a la turbina de baja presión, donde realiza de
nuevo su trabajo y entra al condensador donde vuelve a su estado
líquido.

Conclusiones

– Para la realización de este trabajo se
seleccionaron y tomaron información de diversas fuentes
como libros, manuales, planos originales de la planta y revistas,
todos en forma escrita, digitalizada y por videos, del
funcionamiento y partes del generador de vapor, en donde fueron
extraídos y resumidos el recorrido de los fluidos de los
principales sistemas que conforman esta máquina
térmica, así como sus características
principales.

– A partir de la evaluación
efectuada a las fuentes bibliográficas relacionadas con la
descripción de las calderas y generadores de vapor, se
evidencia que resulta de suma importancia, comprender el
funcionamiento y características principales de estos
dispositivos.

– Con la descripción y
características del generador de vapor, dividiendo sus
sistemas en circuitos y describiendo el recorrido de los fluidos
en esos circuitos, se garantiza una más rápida y
mejor compresión de estos dispositivos.

– Todos estas figuras (
5,6,7,8,9,10,12,13,14,15,16,17,y18), provenientes de planos
originales del generador de vapor y de sus sistemas principales y
equipos, fueron construidas con el software SCADA Movicon.X2 para
una mejor comprensión de los circuitos.

Referencias
Bibliográficas

[1] CADAFE/ Planta Centro. Ciclo
Rankine Regenerativo con Recalentamiento intermedio empleado por
Planta Centro para la producción de energía
eléctrica.
2010

[2] The Babcock & Wilcox Company,
Barberton, Ohio, U.S.A.2005 / Editors J.B. Kitto and S.C.
Stultz.Steam/its generation and use. 41st edition. (ISBN
0-9634570-1-2)

[3] G. J. Van Wylen & R. E. Sonntag.
Fundamentos deTermodinámica, versión
autorizada

al español de la segunda
reimpresión(1966). Editorial Limusa1979. (ISBN
968-18-0180-6).

[4] D.Q. Kern, Process Heat
Transfer
. (ISBN 968 – 26 – 1040 –
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[5] Y. A. Cengel & M. A.
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Editores, S. A.DE C.V. (ISBN 970 – 10
– 3966 – 1)

[6] J. Peñalba Galán.
Modelado y simulación de una caldera
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2004.

[7] J. Otero. Estrategias para mejorar
la confiabilidad operacional de la caldera principal
de

la unidad Nº 1 de la planta
termoeléctrica Planta Centro – Morón –
Venezuela
. 2011

[8] Babcock, Wilcox. Steam/Its
Generation and use. The Babcock & Wilcox Company,
1972.

[9] Potter, C., Termodinámica
para Ingenieros.
Mc.Graw Hill. Serie Shaum, 2004

[10]S. Pelayo Díaz, "Modelado y
simulación de una caldera de vapor industrial Usando
ECOSIMPRO
", Centro de tecnología Azucarera,
2001

 

 

Autor:

Ing. Carlos R. López
E.

Instituto Universitario de
Tecnología de Puerto Cabello – Venezuela

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