Mejores prácticas no 22

La combustión ocurre en el tubo de Morrison y los gases de combustión viajan a través de los tubos, hasta llegar a la chimenea. Estas calderas se construyen con 2,3 y 4 pasos. Los gases pasan a través de los tubos cediendo calor y disminuyendo su temperatura y volumen especifico, por lo que los pasos van disminuyendo en área total para efecto de mantener velocidades adecuadas para el mejor intercambio de calor con el agua y vapor. Tecnologías como Recirculación de Gases (FGR) son disponibles en la actualidad para calderas de tubos de humo. Este diseño reduce la emisión de NOx recirculando una porción de gases de combustión relativamente fríos dentro de la cámara de combustión, lo que reduce la temperatura de los gases de combustión. Un eficiente diseño de quemador deberá de suministrarse con el fin de asegurar la combustión total de los combustibles. Las paredes del quemador y los tubos pueden sufrir de fragilización por alta temperatura si no hay una rápida transferencia de calor entre el acero y el agua, por lo que deberá evitarse al máximo la posible incrustación debido a las sales presentes en el agua, con un tratamiento adecuado del agua de alimentación, ya sea por suavización o desmineralización según el caso lo amerite. El coeficiente de transferencia debido a los gases de combustión está en función a la velocidad con que pasan dentro del tubo, por lo que la máxima eficiencia se obtiene en ratings de carga alta, bajando considerablemente en cargas bajas. Las calderas de tubos de humo son de tipo no-condensante, esto significa que se tiene un límite bajo en la temperatura de los gases de combustión y por lo tanto una disminución en la eficiencia. Si se permite bajar demasiado la temperatura de los gases, presenta condensación, esta condensación provocaría serios problemas de corrosión y falla de los tubos por ruptura. Como regla de dedo se deberá de mantener alrededor de 100°F (55°C) la temperatura de los gases de chimenea con respecto a la temperatura de saturación del vapor. Usualmente en diseños estándar se requiere de 5 pies² de superficie de calentamiento por cada caballo caldera (BHP). Este tipo de caldera se diseña hasta máximo 1000 BHP. La eficiencia se incrementa con el número de pasos, sin embargo, existe un límite; la adición de un paso extra mejora la eficiencia promedio en 2 a 3%, sin embargo, esto causa mayores pérdidas de presión, teniéndose que compensar con aumento de potencia en los ventiladores. Desventajas de calderas de tubos de humo: 1) Alto diferencial de temperatura entre los gases de chimenea y la mezcla agua/vapor en la parte alta de la caldera. 2) Debido a las grandes dimensiones del cuerpo se requiere gran inversión en aislamiento para evitar pérdidas por radiación y convección, en algunos lugares se pueden presentar problemas de congelamiento cuando la caldera está parada. 3) El gran volumen de agua contenido implica tiempos de arranque muy largos antes de poder generar vapor. 4) Debido al gran volumen de agua contenido, se requiere gran cantidad de purga para eliminar los lodos en el fondo. Debe de equilibrarse la relación de número de pasos con el aumento de potencia, evitando bajar demasiado la temperatura de los gases de chimenea.

CALDERA DE TUBOS DE AGUA

A diferencia de las calderas de tubos de humo, las calderas de tubos de agua se diseñan con un mínimo de dos domos de acero, uno superior y otro inferior, unidos por tubos curvos, dentro de los cuales se almacena el agua, en el domo superior se separa el vapor. El proceso de combustión se lleva a cabo en el hogar en donde una parte de los tubos forman una pared para absorber la radiación proveniente del proceso de combustión. Los gases de combustión son llevados hasta la chimenea haciendo que se desvíen tocando los demás tubos hasta lograr el máximo de transferencia de calor.

Debido a su diseño, soportan altas presiones de vapor e inclusive pueden sobrecalentar el vapor, por lo que su uso está muy extendido en aplicaciones de potencia para la generación de energía eléctrica.

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REVISION DEL FORMATO: C

FECHA DE EFECTIVIDAD DEL FORMATO:10/03/2022