Nombre: Erick Fernando Vega Alarcon Codigo: 201121478

INFORME DE VISITA A TERMOPAIPA

Algunos Datos:

Hoy día Termopaipa maneja más de 1000 contratos para proveedores de carbón.

En toda transformación termodinámica el incremento de la energía interna del sistema

es igual al calor suministrado menos el trabajo realizado por el mismo.

Es imposible construir un dispositivo que en todo el trabajo se transforme en calor

extruido es comunicado, siempre habrá una parte que se pierda.

Energía: parte transformable

Anergia: parte no transformable

En todo proceso energético existe destrucción de energía.

Equilibrio termodinámico: se dice que dos sistemas están en equilibrio térmico

cuando tienen la misma temperatura.

Equilibrio mecánico: equilibrio mecánico, cuando dos sistemas tienen la misma

presión.

Calor: cantidad de energía asociada al movimiento de átomos y moléculas que

componen un cuerpo.

Temperatura: medida de calor de un cuerpo.

Planta de tratamiento:

- Tanque floculador.

- Sulfato de aluminio.

- Sales de hierro (Convierten partículas en floculas.).

NOTA: La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de

sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales

presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado.

Filtro de arena:

Torre de resina: desmineralización del agua

Se elimina el oxígeno completamente antes de ir a la caldera.

Patio de carbón se manejan 150.000 toneladas, mínimo 40.000 toneladas.

Proceso:

Energía calorífica----- energía eléctrica

- Turbina: transforma vapor en energía mecánica de rotación.

- Alternador: transforma energía mecánica en energía eléctrica

- Subestación:

Caldera: carbón triturado, pulverizado- inyección de aire a 65 a 70 centígrados

Inyectado por el aire primario

Compuesta por:

- Hogar: 1950 tubos + sello hidráulico

- conjunto de quemadores

Tambor o domo: separadores de vapor

Sobrecalentador de baja temperatura

Sobrecalentador de lata temperatura: convierten a vapor seco

Domo superior:

Atemperador: controla temperatura final del vapor.

Ionizador: tubos de aire que ayudan a aumentar temperatura.

Recalentador de aire

Ventilador de tiro: forzado sopla caldera, combustión

Ventilador de tiro inducido: extinción de gases.

Sistema de filtros para ceniza

Sopladores de hollín.

Domo inferior

Turbina: vapor en la turbina sufre de expansión de P1 a P2 energía de presión de

transforma en energía cinética. Energía mecánica--- protecciones

Condensador: intercambiador de calor, contiene tubos donde circula el agua fría----

flujo de agua fría, flujo de agua 20000𝑚3/ h

El agua sale del condensador R1 y R2 y luego desaireador que extrae el oxígeno

residual--- pasa al tanque de agua donde se inyecta hidratina.

Capacidad instalada

1964 1 unidad 31Mw

1976 2 unidad 66Mw repotenciada en 1993 74 Mw

1981 3 unidad 74 Mw

1993 4 unidad 150 Mw

2005 pasa a ser el el mayor accionista de termopaipa GENSA S.A.

PERDIDAS DE ENERGIA DE LA CALDERA:

1. Temperatura ambiente

2. Paso directo de calor de los humos al vapor de agua

3. Humos que genera y expulsa la chimenea

Rendimiento de la caldera.

El calo recibido por el vapor es inferior al calor de combustión pues los humos

salen de 130 a 170 grados centígrados dependiendo del azufre que contenga el

carbón.

Factor de generación:

Parte del vapor bruto generado en la caldera no llega a la turbina para el vapor neto

se descuenta utilidades externas como el tanque de purga continua, sopladores de

ceniza y perdidas incontroladas.

Energía mecánica de rotación: 3600 rec/min

¿Por qué se llena la caldera de aire?

La caldera se llena de aire para controlar los desechos del carbón.

¿Cuál es la función del precipitador electroestático?

Por ley de atracción adhiere ceniza a las placas, se hace bajar y se comprime la

ceniza.

¿Porque vapor seco?

Debido a sus propiedades únicas, el vapor de agua sobrecalentado encuentra su

aplicación más importante en la generación de energía, donde se utiliza casi

exclusivamente para hacer funcionar turbinas. Su sequedad hace que sea ideal para

este propósito de mantenimiento inteligente, ya si hubiera gotas de agua presentes en

el vapor, desequilibrarían y romperían las aspas. A diferencia del vapor saturado, el

vapor sobrecalentado no se condensará incluso después de perder parte de su

energía para el rotor de la turbina. Por lo tanto, el vapor sobrecalentado mejora la

eficiencia térmica global de la turbina.

¿Porque el tratamiento del agua?

- Para eliminar residuos orgánicos, que pueden filtrarse atreves de la rejillas

debido a la presión con que se succiona el agua.

- Para eliminar el oxígeno del proceso y evitar la rápida corrosión de las

maquinas.

- Para el paso de Agua a Vapor y viceversa reduciendo así la perdida de agua

en el proceso.

Proceso:

Agua cruda ingresa por la parte inferior de la plata

- Se retiran los componentes vegetales con coaguladores, carbón activo…

- Los hongos de los coaguladores limpian el agua (especiales provienen de

china).

- Trampas de arena para eliminar otros componentes contaminantes del agua

- 20000 m3 de agua se inyectan por hora

- Se almacena el agua en tanque de alimentación

- Pasa por encima de 4 (EN EL MAPA DE PROCESO) como superior, el agua

desciende y baja hasta la parte inferior de la caldera

- Sube y pasa sobre los calentadores y se comienza a generar el vapor

- Vapor seco, presión constante

- Llega a la turbina

- Para controlar la turbina se genera vacío con hidracina, hidrogeno líquido para

generar fuerza contraria de choque

- Generador -> cobre -> subestación -> transformador , 115000 -> resistencias

(disminuyen el voltaje)

- A partir de un transformador los 13200 V se pasa a 15000, nuevamente a

13200, para distribuirse

- 50°C, 72°C psi/cm2 -> producción vapor constante

Características de la caldera. Protocolo temperatura y Presión

Seguridad de la caldera.

Ciclo vapor---- transformación de Energía mecánica a energía eléctrica

¿Porque carbón térmico y no carbón de coque?; ¿ porque se maneja una

temperatura de 505°C?

El poder calorífico inferior, PCI, es la cantidad total de calor desprendido en la

combustión completa de combustible sin contar la parte correspondiente al calor

latente del vapor de agua de la combustión, ya que no se produce cambio de fase,

sino que se expulsa en forma de vapor.

El poder calorífico superior, PCS, es la cantidad total de calor desprendido en la

combustión completa del combustible cuando el vapor de agua originado en la

combustión está condensado. Así pues, se contabiliza el calor desprendido en este

cambio de fase. También es llamado poder calórico neto.

Saliendo de los datos:

Las características físicas del carbón son relevantes sólo en la medida que ellas

puedan afectar la combustión en los quemadores. Por esta razón, más que referirse a

un carbón de “buena” o “mala” calidad, lo que cabe es considerar su aptitud para ser

usado en un determinado sistema térmico y, obviamente, sus costos y eficiencia de

uso.

El carbón coque tiene un poder calorífico mucho mayor así que no conviene para la

caldera ni para la chimenea ya que son de metal y muy bueno conductores de energía,

tener temperaturas mayores a 505°C que es la temperatura calculada que puede

soportar.

¿Porque se le quita el oxígeno y partículas al agua?

La corrosión es el proceso químico que se produce cuando los metales como el hierro

se oxidan para formar compuestos como los óxidos de hierro en el óxido. Las altas

temperaturas generalmente aceleran las reacciones químicas, como la corrosión, de

manera que el oxígeno disuelto en las calderas puede comer rápidamente el metal en

las paredes de la caldera. Purgar el agua dulce antes de que entre la caldera y

eliminar de ese modo gran parte del oxígeno disuelto reducirá la velocidad de

corrosión.

Los niveles de oxígeno

La solubilidad del oxígeno en el agua depende tanto de la temperatura como de la

presión. A medida que aumenta la temperatura, la solubilidad del oxígeno disminuye.

A la presión atmosférica y a 41 grados Fahrenheit (5 ºC), por ejemplo, la solubilidad

del oxígeno en agua dulce es de aproximadamente 12,8 miligramos por litro mientras

que a 122 grados Fahrenheit (50 ºC) su solubilidad es de 5,6 miligramos por litro. El

agua fría que entra en una caldera puede entonces contener un nivel relativamente

alto de oxígeno disuelto. A medida que la temperatura del agua se acerca al punto de

ebullición, la solubilidad del oxígeno se aproxima a 0.