Circuito de agua y vapor en calderaUnidad 14-15Grupo 3

Circuito de agua y vapor en calderaEconomizadorColector de vaporParedes calderaSobrecalentadoRecalentadoAtemperaciones

Circuito de agua y vapor en caldera

Caractersticas GeneralesTipo de caldera: Caldera de tubos de agua (acuotubular). Circulacin NaturalA la intemperie.

Presin de diseo:Caldera: 188 bar.a.Recalentado: 53 bar.a.

Presin Operacin: Salida Sobrecalentado: 165 bar.a.Entrada Recalentado: 40 bar.a.Salida Recalentado: 37,2 bar.a.

Caractersticas GeneralesTemperatura Vapor:Salida Sobrecalentado: 540 CEntrada Recalentado: 344 CSalida Recalentado: 540 C

Agua de Alimentacin:Entrada de economizador: 255 CAtemperacin: 173 C

Circuito de agua en la caldera

EconomizadorFuncin: Precalentar el agua de alimentacin de la caldera antes que se introduzca en el colector de vapor y recuperar algo de calor de los gases de la combustin que abandonan la caldera. En definitiva producir ahorro de combustible en la evaporacin de agua.

EconomizadorGeneralidades:Tipo: Tubo desnudoSuperficie de calefaccin: 2010 m2Temperatura agua de alimentacin: Entrada: 255 CSalida: 296 CPartes del economizadorCabezal: 1, dimetro 219.1mm.Tubo del Economizador: 89, diametro 50.8 mm.Tubo colgado: 148, diametro 45 mm.Caera de conexin: 2, 216.3 mm.

MM35-350178.0 bar250.7C296C

296CParmetros del economizador

Colector (Domo)Funcin:Recolector y separar el agua de alimentacin del vapor generado en las paredes del fogn, para cumplir con los requerimientos de vapor que tenga la generacin.Adems reduce el contenido de slidos disueltos en el vapor a un punto inferior al limite establecido.

Colector de vapor (Domo)ColectorTipo: Colector nicoPresin de vapor de diseo: 188 bar.Presion de Operacin: 175.6

Purificador de vaporTipo: Turbo separador y rejillaN turbo separador: 40Dimetro de Turbo separador: 10 pulg.

Colector (Domo)

Accesorios de presion del ColectorIndicador de Nivel Tipo: Bicolor, Multilumbrera.Cantidad: 2

Valvula de seguridadTipo: Pasada totalPresion de ajuste: 187 bar.Capacidad: 175.500 Kg/hr

Extraccin continuaInyeccin qumica

Pared de AguaGeneralidades

Tipo: Pared de agua RadianteSuperficie de calefaccin:Parte radiante: 1506 m2Parte conveccion: 294 m2Total: 1800m2

N tubos.Anterior y posterior: 238Laterales: 220

Colector-Tubos de bajada-Colector de fango.El agua a se introduce en el Colector, donde se mezcla con agua a temperatura prxima a la de saturacin, correspondiente a la presin existente. Sale por a los tubos ms fros denominados Downcomer, los cuales conducen el agua hacia el colector de fango inferior.Tubos de subida. El agua se introduce en el hogar por el interior de los tubos vaporizadores que estn sometidos a la radiacin de las llamas de la combustin. Conforme asciende el lquido, refrigera las paredes de los tubos,con lo que su temperatura aumenta.

Ebullicin nucleada, localizada o subenfriada. Llega un momento en que parte del lquido, en puntos muy localizados de la pared, reciben gran cantidad de calor y alcanza una temperatura superior a la de saturacin correspondiente. El agua se transforma en vapor y aparecen burbujas que se desprenden de las paredes y se incorporan al lquido ascendente, encontrando unas condiciones que inducen a la condensacin, volviendo de nuevo a su condicin de lquido.Ebullicin nucleada saturada.Prosiguiendo su ascensin por los tubos, llega un momento en que la energa aportada al flujo es de tal cuanta que parte del lquido vaporizado queda en esta situacin sin producirse de nuevo la condensacin, por lo que el flujo ascendente es una mezcla de lquido y vapor.Durante la ebullicin nucleada, la temperatura no vara. El calor latente de vaporizacin es, a esta presin.

Colector.La produccin final de vapor tiene lugar en el Colector, donde existe una separacin de burbujas de vapor que han ascendido por los tubos vaporizadores. El vapor desprendido arrastra gotas de agua que es necesario separar del vapor que se enva los colectores, paralo cual se instalan separadores de vapor.

CIRCUITO DE VAPOR RECALENTADO Y SOBRECALENTADO

VAPOR RECALENTADOEl sistema de vapor recalentado se compone de tres estados:

Recalentador primario Recalentador secundario Recalentador final

El vapor recalentado consiste en una serie de tubos dispuestos en forma vertical y/o horizontal en la parte superior de la caldera, cuyo objetivo es calentar el vapor que sale de la turbina de alta presin, y as lograr aumentar la temperatura del vapor que ira a las etapas de media y baja presin.

VAPOR SOBRECALENTADO El sobrecalentado consiste en una serie de tubos dispuestos en la parte superior de la caldera por los cuales circula vapor para obtener vapor saturado (mas seco y mayor T).

Se compone de 4 estados:

Primer sobrecalentadorSegundo sobrecalentadorTercer sobrecalentadorSobrecalentador final

VAPOR RECALENTADO FRIO Este el vapor principal que ingresa a la turbina de alta presin, una vez realizado su trabajo en el interior de esta, es conducido hacia la caldera para ser recalentado y recuperar la perdida de temperatura que se produjo al interior de la turbina de alta.

VAPOR RECALENTADO CALIENTE

Es el vapor que ingresa a la turbina de media presin, proveniente de la caldera una vez que ha pasado por las etapas de recalentamiento

DESDE LA TURBINA DE ALTAA TURBINA DE MEDIAA TURBINA DE ALTA538 CCIRCUITO DE VAPOR RECALENTADOCIRCUITO VAPOR SOBRECALENTADO540 CAGUA ALIMENTACIONRECALENTADO FRIO RECALENTADO CALIENTEVAPOR SOBRECALENTADOS.C.II

Ultimo Recalentador Recalentador Secundario Recalentador Primario380 C540 C415 CColectoresEconomizador

FINALTERCIARIOPRIMARIOSECUNDARIO440 C540 C410 C500 CEconomizadorDomo

ALTAMEDIABAJAGV (4)GV (1)MSV (L)GV (2)GV (3)MSV (R)CROSS OVERRCV (L)RCV (R)ICV ICV TRASPASO BAJATRASPASO ALTAATEMPERADORATEMPERADORSHHRHCRHCICLO DE VAPOR A LA TURBINAP = 0.2 barT = 65 CP = 160 barT = 538 CP = 42 barT = 300 CP = 38 barT = 538 CP = 5 bar

GV(1)GV(4)

GV (3)GV (2)

MSV(Izquierda)

MSV(Derecha)

ICV (Izquierda)

ICV (Derecha)

CROSS OVER

CONTROL DE TEMPERATURA VAPORSOBRECALENTADOLAZOS DE CONTROL

LAZOS DE CONTROL

506507509508

LAZOS DE CONTROLCONTROL DE TEMPERATURA

ATEMPERADORES

CONTROL DE TEMPERATURA EN EL PRIMER ATEMPERADOR

Este control tiene por objetivo mantener constante la temperatura del vapor a la entrada del segundo atemperador.

El set point para el control de la salida del primer atemperador es controlado en cascada por la seal de control de temperatura del segundo atemperador.LAZOS DE CONTROL

La seal del flujo total de combustible acta como sealo de control en adelanto, sumndose a la accin del control PI.

El set point para el controlador de temperatura en el segundo atemperador es puesto por programas mediante la seal SF.

El set point puede ser puesto manualmente mediante mdulo SG.

LAZOS DE CONTROL

LAZOS DE CONTROL

LAZOS DE CONTROLCONTROL DE TEMPERATURA VAPORRECALENTADO

El objetivo del control es mantener constante en un valor predeterminado la temperatura del vapor principal a la salida del recalentador. El controlador de temperatura del vapor a la salida de recalentador se realiza principalmente mediante el ajuste de la inclinacin de los quemadores.

LAZOS DE CONTROL

Control de temperatura por razn de gas de recirculado

El set point de la temperatura de salida del vapor del recalentador es puesto por programa mediante el flujo total de vapor. El set point tambin puede ser puesto de forma manual.

LAZOS DE CONTROL

Control de temperatura en el recalentador por agua pulverizada

Este control acta cuando la medicin de la temperatura de salida del vapor en el recalentador, sobrepasa el set point de control.

LAZOS DE CONTROL

LAZOS DE CONTROL

505

Control de agua de alimentacin

Elemento de flujo FE y transmisor de flujo (tag: 14/15F0001) mide y transmite el flujo de agua alimentada a la caldera.

Transmisores de nivel (tags:14/15L0004 y 14/15L0002)derecho e, miden el nivel de agua del colector de la caldera.

Transmisor de presin (tag: 14/15L0004) mide lapresin en el interior del colector.LAZOS DE CONTROL

Vlvula de control de agua de alimentacin principal (Tag: 14/15F0001). Esta vlvula controla el flujo primario de agua alimentada a la caldera.

Vlvula de control de >agua de alimentacin para partida (tag: 14/15L0001). Esta vlvula opera cuando el flujo de vapor de la caldera es menor que el 25% de MCR (Valor de plena carga).LAZOS DE CONTROL

Componentes en consola de operacin

Estacin MAN/AUTO ( H / A ) para el flujo de agua de alimentacin.

- Indicador de flujo de agua de alimentacin.(14/15F0001).- Indicador de nivel del colector.- Indicador de presin del colector.- Anunciador de alarma "alto/bajo para el nivel del colector.- Anunciador de alarma "alto" para la presin del colectorLAZOS DE CONTROL

Efecto de la presin en el colector sobre el nivel

Las variaciones de presin dentro del colector afectan el nivel real de agua en l. Esto ocurre ya que el agua caliente dentro del colector se comprime y expande por efecto de la presin indicando un nivel aparente.LAZOS DE CONTROL