Generadores de vapor para centrales termoeléctricas

GENERADORES DE VAPOR PARA CENTRALES TERMOELÉCTRICAS

Los factores más importantes para la producción de fuerza, son los siguientes:
1. Para la generación de fuerza.- Alta presión de vapor y alta temperatura, calefacción de agua de alimentación por la descarga de la turbina y generalmente recalentamiento.
2. Condensación.- Al alto vacío.
3. Mecanización.- Manejo automático del combustible yde la ceniza, así como control automático.
4. Seguridad de servicio (disponibilidad).- Equipo de operación segura, periodos cortos de parada para reparaciones y pocas interrupciones del servicio.
5. Control.- Presión y temperatura constantes, con carga variable.

La presión y la temperatura óptimas son aquellas con las que se logran los costos mínimos totales en la producción de fuerza através de toda la duración de operación de una planta generadora de fuerza por vapor. El costo de la fuerza se determina por la evaluación de los siguientes factores:
1.- CAPITAL
 La inversión por KW de capacidad.
 Capacidad de reserva (el equipo auxiliar necesario).

2.- GASTOS GENERALES
 Gastos fijos (intereses y otros gastos constantes)
 Depreciación, incluyendo fondos de reserva paratendencias inflacionistas.

3.- OPERACIÓN
 El costo de combustible por KW/hr neto producido, incluyendo fletes -frecuentemente estos se importan- es hasta el 85% del costo total.
 Costo de la nomina, incluyendo sueldos, pagos por servicio de seguridad social e impuestos de compensación para el desempleo.
 Costos de mantenimiento y otros gastos (refacciones, insumos, etc.)

ANÁLISIS DE LOSCOSTOS DE OPERACIÓN

CONCEPTO % DEL COSTO TOTAL
COMBUSTIBLE 83.7
MANTENIMIENTO:
cuarto de turbinas 2.7
cuarto de calderas 0.9
TODOS LOS DEMÁS CONCEPTOS 12.7

El numero unitario de empleados necesarios para una gran central termoeléctrica, varia entre 0.55 y 0.65 por cada 1000 KW de capacidad nominal.

CAPACIDAD DEL GENERADOR DE VAPOR
Los generadores de vapor están comprendidosdentro de cinco clasificaciones generales de presión.

CLASIFICACIÓN EN BASE A PRESIÓN
RANGO DE PRESIÓN RANGO DE TEMPERATURA
DE A DE A
< 63 kg/cm2 (900 lb/pulg2) 454 0C (850 0F) 648 0C (1200 0F)
63 kg/cm2 (900 lb/pulg2)* 70 kg/cm2 (1000 lb/pulg2) 454 0C (850 0F) 648 0C (1200 0F)
84 kg/cm2 (1200 lb/pulg2) 105 kg/cm2 (1500 lb/pulg2) 454 0C (850 0F) 648 0C (1200 0F)
127 kg/cm2 (1800lb/pulg2) 176 kg/cm2 (2500 lb/pulg2) 454 0C (850 0F) 648 0C (1200 0F)
246 kg/cm2 (3500 lb/pulg2) 352 kg/cm2 (5000 lb/pulg2) 454 0C (850 0F) 648 0C (1200 0F)
La T= 565 0C (1050 0F) ha sido aceptada generalmente como la mas conveniente
* Las conversiones están redondeadas a centenas de psi

Muchas instalaciones están dotadas con calderas con presiones de 56 a 176 kg/cm2 y para temperaturas de482 a 565 0C, con eficiencias de diseño de 85 a 90%. El rango de capacidades de los generadores de vapor, fluctúa entre 45 360 y 1 746 360 kgvapor/h (100000 y 3 850 000 lb/h). Los turbogeneradores correspondientes producirán de 10 a 500 megawatts. La instalación de una caldera grande para cada turbina, se ha convertido en la actualidad en una práctica universal.
SEGURIDAD DE SERVICIO
Laseguridad de operación se ha mejorado de tal manera, que los periodos de paro atribuibles a un generador de vapor, son menos del 5% (permitiendo una operación de la caldera de más del 95% durante el tiempo de su duración). Los paros ocurren muy rara vez, excepto aquellos programados para su inspección. Los paros forzosos son menos del 1% del total.
Factores para una alta seguridad de operación de lacaldera.
1. Limpieza minuciosa.
2. Materiales mejorados.
3. Arranque rápido.

Un generador de vapor destinado a la planta de una central termoeléctrica grande, tendrá un periodo de arranque de unas tres horas y media o menos, si no hay necesidad de calentar la turbina. Esta ventaja permite un paro de corta duración para efectuar reparaciones menores.

COEFICIENTE TÉRMICO
En las centrales...