Hay diferentes componentes presentes en circuito de agua de alimentación y vapor de la caldera y deberíamos conocer algunos componentes esenciales de estos circuitos y estos son Economizador, tambores de caldera, tubos de aguay super calentador.
Economizador
- Economizador es un intercambiador de calor que toma el calor de los gases de combustión, y aumenta la temperatura del agua de alimentación que viene de agua de alimentación encabezado común a sobre la temperatura de saturación correspondiente a la caldera presión.
- El lanzamiento de los gases de combustión de alta temperatura a la atmósfera implica una gran cantidad de pérdidas de energía. Utilizando estos gases en el calentamiento del agua de alimentación, se puede lograr una mayor eficiencia y una mejor economía, por lo que el intercambiador de calor se llama Economizador.
- El economizador estructural es un conjunto de elementos tubulares huecos doblados por los que pasa el agua de alimentación. El exterior de los tubos se calienta por los gases de escape. Más no. de tubos de agua más será la superficie de intercambio de calor. El número de tubos y la sección transversal de los tubos están prediseñados según los parámetros requeridos de la caldera.
- En la curva T-S de arriba, la porción de sombra ilustra la zona de economizador. El calor absorbido por el agua de alimentación se indica con Qeco.
Otro componente esencial de Alimentar el agua y el vapor
El circuito es el tambor de la caldera.
Tambores de caldera
Dos tipos de tambores de caldera utilizados en todo tipo de calderas son el tambor de vapor y el tambor de lodo. Ambos tambores tienen funciones específicas.
Tambor de vapor
Las funciones del tambor de vapor en circuito de vapor de agua de alimentación son:
- Para almacenar agua y vapor suficiente para satisfacer las diferentes demandas de carga.
- Para proporcionar una cabeza y así ayudar a la circulación natural del agua a través de tubos de agua.
- Para separar el vapor o la mezcla de vapor y agua, descargado por los elevadores.
- Para ayudar en los tratamientos químicos para eliminar el O2 y para mantener el pH requerido.
Separar el vapor de las mezclas bifásicas en el tambor de vapor:
- El vapor debe ser separado de la mezcla antes de que salga del tambor, porque:
- Cualquier humedad transportada con el vapor contiene sales disueltas. En el super calentador…el agua se evapora y la sal permanece depositada en la superficie interior de los tubos para formar una escama. Esta escama reduce la vida de los supercalentadores.
- Algunas de las impurezas de la humedad (como la sílice vaporizada) pueden causar depósitos en los álabes de las turbinas.
- Una de las funciones importantes del tambor de vapor es separar el vapor de la mezcla de vapor y agua. A baja presión (por debajo de 20 bar; 1 bar = 1,0197 kg/cm2) se utiliza la separación por gravedad simple. En el método de separación por gravedad, las partículas de agua se separan del vapor debido a su mayor densidad.
- A medida que la presión dentro del tambor de la caldera aumenta, la densidad del vapor aumenta, ya que el vapor es muy comprimible. Por lo tanto, la diferencia entre las densidades de vapor y agua disminuye. Por lo tanto la separación por gravedad se vuelve eficiente.
- Por lo tanto, en el tambor de vapor de las calderas de alta presión hay algunos arreglos mecánicos (conocidos como internos del tambor o arreglos antiprimación) para separar los vapores del agua.
- La siguiente imagen ilustra los diferentes arreglos antiimpresión utilizados en plantas de energía térmica:
- Los deflectores son separadores que separan la mezcla de vapor caliente y agua del vapor seco y proporcionan una ruta guiada para el vapor seco.
- En el separador ciclónico se permite que la mezcla bifásica de vapor y agua se mueva en una trayectoria helicoidal y, debido a las fuerzas centrífugas, las partículas de agua se separan de la mezcla bifásica. Los pequeños álabes dentro del separador ciclónico recogen las partículas de agua depositadas.
- En el depurador se permite que la mezcla de dos fases se mueva en un camino en zigzag y proporciona la última etapa de secado del vapor.
- Después de que el vapor del depurador se permite pasar a super-caliente a través de una pantalla perforada.
Tambor de barro
Tambor de barro es otro cabezal que está situado en el fondo de la caldera y suele ayudar a la circulación natural del agua a través de los tubos de vapor. El tambor de lodo suele contener agua a temperatura de saturación, y también las sales e impurezas precipitadas conocidas como lodos. Se lava periódicamente para eliminar el lodo abriendo la válvula de descarga.
Tubos de agua
También son esenciales para circuito de agua de alimentación y vapor de la caldera
Los tubos de agua son tubos huecos doblados o rectos a través de los cuales circula la mezcla de vapor y agua. Hay dos tipos de tubos de agua, los de bajada y los de subida. Este conjunto descendente y ascendente también se conoce como evaporador (o caldera propiamente dicha). En el evaporador se produce el cambio de estado real de agua a vapor. En el diagrama T-S de al lado, se ilustra la zona del evaporador. Qevaes el calor absorbido por el evaporador. Es principalmente el calor latente de la vaporización del agua.
Bajando los tubos de agua
Como su nombre lo indica, los bajantes son los tubos de agua a través de los cuales el agua baja del tambor de vapor al tambor de lodo (ver fig.). Ninguna burbuja de vapor debe fluir junto con el agua saturada del tambor a los bajantes. Esto reducirá la diferencia de densidad y la cabeza de presión para la circulación natural.
Tubos de agua de los ascensores
Los elevadores son los tubos de agua a través de los cuales la mezcla bifásica de vapor y agua a temperatura de saturación sube del tambor de lodo al tambor de vapor. Los tubos ascendentes suelen estar cerca de los hornos, mientras que los descendentes están lejos de los hornos.
Súper Calentadores
El súper calentador es otra parte importante de Circuito de agua de alimentación y vapor de la caldera
- El súper calentador es un elemento importante del circuito de alimentación de agua y vapor. Es básicamente un intercambiador de calor en el que el calor se transfiere al vapor aturizado para aumentar su temperatura. En las calderas de alta presión más del 40% del calor total es absorbido por los súper calentadores. El diagrama T-S de al lado ilustra el calor absorbido por el supercalentador y se denota por Qsh.
- En los super-calentadores la tasa de absorción de calor es mayor. Por lo tanto, en el moderno calderas de tubos de agua hay más. Por lo tanto, en las calderas modernas de tubos de agua hay más superficies de calefacción.
- Los tubos supercalentadores están expuestos a la mayor presión de vapor y temperatura en el interior y a la máxima temperatura del gas en el exterior. Están hechos de las aleaciones más costosas.
Funciones del súper calentador
- Un aumento de la temperatura del vapor de entrada da una mejora constante en la eficiencia del ciclo. Por lo tanto, la función del supercalentador es aumentar la eficiencia general. Además, reduce el contenido de humedad en las últimas etapas de la turbina y así aumenta la eficiencia interna de la turbina.
- Sin embargo, el aumento de la temperatura está limitado por las propiedades de los materiales de construcción de las calderas y turbinas. Normalmente la temperatura óptima del vapor se mantiene 450oC en la entrada de la turbina.
