 |
|
|
|
CALDERAS DE RECUPERACIÓN
|
|
|
EN PLANTAS DE COGENERACIÓN
|
|
|
|
| CURSO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PLANTAS INDUSTRIALES, ENERGÉTICAS Y UNIDADES PAQUETE
Sevilla, del 20 al 28 de Junio de 2011
Objetivos
del curso
El
curso de Operación y Mantenimiento de Plantas Industriales, co-organizado por el Colegio Oficial de Ingenieros de Andalucia Occidental y RENOVETEC,
es un curso dirigido a Ingenieros de Proyectos, Jefes de Obra e
Ingenieros que participan en la explotación de instalaciones industriales.
A
lo largo de las 20 horas que dura el curso se analiza el proceso
implantación (conjunto de actividades a realizar antes de la entrega de
la planta), la operación de una planta industrial y su optimización, y
la gestión del mantenimiento desde todos los puntos de vista
(correctivo, preventivo, predictivo, análisis de averías, RCM, TPM)
Se trata de un curso de carácter práctico cuyo objetivo es formar
ingenieros especialistas en la explotación de plantas industriales, de manera que puedan
acceder con facilidad a un mercado laboral que demanda exclusivamente
profesionales altamente especializados. Para los ingenieros en activo,
el curso trata de mostrar las fases y los errores habituales, de manera
que el ingeniero conozca en detalle todos los procesos y todos los
problemas que tendrá que enfrentar en la explotación de una instalación industrial.
|
|
|
|
Una
caldera es un aparato a presión, donde el calor procedente de un
combustible o de otra fuente de energía se transforma en energía
térmica, utilizable a través de un fluido caloportador en fase líquida
o vapor.Las calderas que se utilizan en las plantas de cogeneración son
calderas que recuperan el calor contenido en los gases de escape de la
máquina térmica de combustión (motor o turbina de gas). En ellas se
calienta agua, que se convierte en vapor y que se utilizar para mover
una turbina de vapor y/o como fluido caloportador que aporta calor a
alguna fase del proceso industrial al que está asociada la planta de
cogeneración. Son el elemento de unión entre la generación de
electricidad y la generación de calor útil.
1.1.1 Parámetros característicos de los generadores de vapor
Cuando una caldera se utiliza para producir vapor, se la puede llamar generador de vapor.
Los parámetros más importantes que definen las características de un generador de vapor son los siguientes:
A) Presión efectiva:
En la práctica se suelen clasificar en:
- Baja presión p< 20 kg /cm2
- Media presión 20 kg /cm2 <p< 64 kg/cm2
- Alta presión p>64 kg/cm2
B) Capacidad:
Se suele medir por el caudal de vapor
(toneladas por hora, t/h) producido a una presión y temperatura
determinadas, para una temperatura dada del agua de alimentación de la
caldera. A veces se indica por la potencia térmica aprovechada o del
combustible.
C) Superficie de calefacción:
Es la superficie a través de la cual tienen
lugar los procesos de transmisión de calor (gases
calientes-agua/vapor). Puede dividirse en:
- Superficie de transmisión directa: en ella es dominante la transmisión de calor por radiación.
- Superficie de transmisión indirecta: en ella es dominante la transmisión de calor por convección.
La superficie de calefacción está limitada en cuanto a sus dimensiones por los siguientes factores:
- Los gases de combustión no deben
enfriarse por debajo de su punto de rocío ácido a fin de evitar
condensaciones que faciliten la corrosión (en combustibles con
contenido de azufre significativo, como carbón o fuel esta temperatura
está en el entorno de 140 ºC, mientras que en las calderas de gas
natural esta temperatura es de 50-60 ºC)
- Un enfriamiento excesivo de los gases
calientes conlleva una pérdida de tiro en el caso de calderas de tiro
natural, debiéndose de introducir un mecanismo de tiro forzado.
- Una vez que los gases calientes se
enfrían por debajo de cierta temperatura un aumento de superficie de
transmisión es poco rentable pues la cantidad de calor disponible es
muy pequeña (la transferencia de calor está en relación directa con el
salto térmico).
E) Producción específica de vapor:
Es la relación entre la producción de vapor y la superficie de calefacción.
F) Índice de vaporización
Es la masa de vapor producida por unidad de masa de combustible
utilizado para su producción (depende del rendimiento basado en el PCI
del combustible utilizado). El índice de vaporización es el inverso del
consumo específico de combustible, definido como la masa de combustible
que utiliza la caldera para producir una unidad de masa de vapor, en
las condiciones nominales de trabajo (presión y temperatura del vapor
determinadas y una temperatura del agua de alimentación dada).
1.1.2 Clasificación de las calderas
Las partes fundamentales de una caldera son:
- Cámara de combustión u hogar, donde se realiza la combustión
- Cuerpos de intercambio, donde se transfiere el calor de los gases calientes al fluido caloportador.
- Quemadores
- Envolvente o carcasa que aísla el cuerpo intercambiador del exterior.
- Conjunto de elementos auxiliares y de control de la caldera
- Las calderas pueden ir dotadas de los siguientes componentes externos o no al cuerpo de la misma:
- Economizador: Intercambiador de calor que precalienta el agua de entrada a la caldera, tomando calor de los humos o gases de escape.
- Recuperadores o regeneradores de calor: Intercambiadores de calor, que precalientan el aire de entrada a la cámara de combustión a partir de los gases de escape.
Las calderas o generadores de vapor que producen vapor sobrecalentado,
(que es utilizado en la mayoría de las turbinas de vapor) llevan
incorporadas a la misma un sobrecalentador o cambiador de calor que
genera el vapor sobrecalentado a partir del vapor saturado producido en
el vaporizador de la caldera.
Las calderas pueden clasificarse atendiendo a distintos conceptos:
- Por la fuente de energía utilizada:
- Calderas de combustión, en las que el calor proviene directamente de la combustión de un combustible
- Calderas de recuperación, en las que el calor procede de un fluido a alta temperatura (gases calientes).
- Calderas mixtas.
En el caso de estar situadas en el escape de turbinas de gas, algunas
calderas suelen incorporar también un quemador, con lo que son
simultáneamente de recuperación y combustión
- Por el fluido caloportador:
- Calderas de agua caliente.
- Calderas de agua sobrecalentada
- Calderas de fluidos térmicos.
- Calderas o generadores de aire caliente.
- Calderas de vapor
- Dentro de los generadores de vapor se distinguen:
- Calderas de vapor saturado
- Calderas de vapor sobrecalentado
- Por el material constructivo:
- Calderas de fundición
- Calderas de acero
- Tiro natural (hogar en depresión).
- Tiro forzado (cámara de combustión presurizada)
- Por el tipo de circulación:
- Circulación natural
- Circulación forzada
- Por su disposición:
- Horizontales.
La dirección del flujo de gases es horizontal y los haces tubulares se
disponen transversalmente, es decir, son verticales
- Verticales.
La dirección del flujo de gases es vertical, mientras que los haces
tubulares se disponen transversalmente, es decir, son
horizontales o inclinados
Fig 2.50 Disposiciones de calderas acuotubulares
- Por el tipo de funcionamiento:
- Pirotubulares (agua envolviendo al hogar. Los gases calientes circulan por el interior de tubos, que están inmersos en el agua.
- Acuotubulares (agua /vapor por el interior de los tubos y los gases de combustión por fuera de los mismos)
|
|
|
|
|
|
¿Necesitas más
información? Contacta con nosotros y solicítanos la información que
necesites
|
|
|
|
|
(c) Santiago García Garrido 2009. Todos los derechos reservados
|
|
|
