Diseño caldera

Diseñar una Caldera para la producción de 150.000 [kg/h] de Vapor, utilizados en la conversión de energía en una central termoeléctrica del SING.

Valeria Altamirano

Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento Ingeniería Química y Ambiental
Laboratorio de Procesos
Profesor Sergio Almonacid
Ayudante Mario Abuyeres

Lunes 17 de Septiembre de 2010, Valparaíso.

ContenidoResumen Ejecutivo 3
Introducción 4
La electricidad y su generación 4
Mercado Mundial y nacional de la electricidad 5
S.I.N.G. 5
Ubicación de central termoeléctrica 6
Diagrama de proceso de central termoeléctrica 6
Condición de operación del vapor a producir 8
Combustible a utilizar 8
Normativa Asociada 9
Objetivos 10
Descripción de equipos a utilizar 10Escala piloto 10
Consideraciones geográficas del lugar 11
Tratamiento de agua de caldera 11
Pérdidas en la línea de vapor 12
Balances de Masa y Energía 12
Balance de Masa 12
Balance de Energía 13
Utensilios y herramientas 14
Procedimiento experimental 14
Método de escalamiento 14
Bibliografía 16
Anexos 17

Resumen Ejecutivo

El sistemaInterconectado del Norte Grande (SING) es uno de los 4 sistemas interconectados que existen en nuestro país, siendo este ultimo el cubre todo el Norte de Chile desde Arica a Taltal, suministrando energía a toda la zona. Dadas las condiciones geográficas del medio, se utiliza para la conversión de energía las centrales termoeléctricas, principalmente las de carbón y gas natural, existiendo toda lareglamentación indicada para ello.

El proceso en una central termoeléctrica, se basa principalmente en un ciclo de rankine, donde se esquematizan 3 equipos principales, la caldera, turbina y el condensador. Donde se alimenta agua tratada a la caldera, donde se genera vapor a cierta presión, para luego pasar a una turbina donde esta mueve a un generador para la conversión de esta energía mecánica aeléctrica, el vapor agotado que sale de la turbina, pasa hacia un condensador, donde pasa estado liquido en su totalidad, para luego ser alimentado nuevamente a la caldera y así reiniciar el proceso.

En este pre informe se detallan las condiciones y especificaciones que llevan a la instalación de una planta termoeléctrica en la zona norte de Chile, específicamente en Iquique, Región de Tarapacá. Seespecifican las condiciones de esta caldera y se propone como dimensionamiento utilizar un escalamiento por eficiencia con respecto a la caldera del LOU, a la cual se especifican sus características para su funcionamiento y operación.

El combustible adecuado, se determina según la emisión (contaminantes), poder calorífico y disponibilidad en la región.

Los balances de energía propuestos sonutilizados para resolver la cantidad de combustible necesario para obtener los requerimientos y establecer las pérdidas tanto de presión como temperatura en la línea de vapor. Se efectuara un análisis de emisiones para establecer las características contaminantes que pueda tener el combustible utilizado.

Se anexa en este informe los diagramas de procesos del proceso a escala industrial, el dela caldera del LOU, la ubicación de la caldera en nuestra planta termoeléctrica, la normativa asociada a las calderas, operación y emisiones.

Además de los objetivos en el trabajo experimental y los procedimientos a llevar a cabo.

Introducción

La electricidad y su generación

La electricidad es una de las principales formas de energía usadas en el mundo actual. Su uso en la vida modernaes imprescindible; difícilmente se puede concebir una sociedad sin el uso de la electricidad. La industria eléctrica, a través de la tecnología, ha puesto a la disposición de la sociedad el uso de artefactos eléctricos que facilitan tanto las labores del hogar, como también el correcto funcionamiento de procesos industriales.

La generación de energía eléctrica consiste en la conversión de...