Operacion y Mantenimiento de Calderas

OPERACION Y MANTENIMIENTO DE

CALDERASACERCAR

Julio 2007

PRECOMBUSTIONPRECOMBUSTION

Desde el sitio de recepción del combustible hasta la entrada al quemador.

• Tanques de almacenamiento.

• Bombas de trasiego.

• Tanque de diario.

• Filtros.

• Bomba a quemadores.

• Precalentadores.

PRECOMBUSTIONPRECOMBUSTION

COMBUSTION COMBUSTION

Proceso de quemado del combustible.

QUEMADOR - Relación de reducción- Estabilidad.- Forma de llama- Atomización.

Combustión completa. Combustión incompleta

Aire teórico. Exceso de aire:

Carbón 20-40 %Crudo, Fuel Oíl 15-25 %Gas 5-15 %

Variables a controlar en la combustiónVariables a controlar en la combustión

• Atomización

Influye en la viscosidad del liquido, descomponiéndolo en gotas muy finas.

Sistemas . - Aire - Vapor - Mecánica.

Tamaño de partícula varia por:

- Diámetro de la boquilla.

- Angulo de dispersión.

- Relación agente atomizador - combustible.

- Temperatura del combustible.

� Vaporización

� Se facilita si es :

- Menor tamaño de la partícula.

- Mayor turbulencia de los gases en el hogar.

- Mayor temperatura en el hogar.

- Es mayor el poder calorífico del combustible.

� Zona de llama Es mas corta si :

- Es mayor la temperatura en el hogar.

- Si se aumenta la relación aire - combustible.

Variables a controlar en la combustiónVariables a controlar en la combustión

Conformación de la Llama (C. Líquidos)Conformación de la Llama (C. Líquidos)

Conformación de la Llama (C. Sólidos)Conformación de la Llama (C. Sólidos)

POSTPOST--COMBUSTIONCOMBUSTION

� Hogar ó cámara de combustión.

� Sección de convección.

� Reguladores de tiro.- Forzado- Inducido- Balanceado.- Natural.

� Chimenea.

� - Área - Longitud. - Dirección - Curvas

EFICIENCIA EFICIENCIA

• PERDIDAS DE ENERGIA. -Gases de combustión.

- Vapor de agua.

- Inquemados.

- Radiación. ( aislamiento)

ANALISIS DE COMBUSTIÓN. - CO2

- O2

- CO -Temperatura de chimenea - Menor diferencia posible

- Opacidad - Escala Ringlemman

- Tiro - Control exceso de aire.

GUIA PRACTICA DE EFICIENCIA .GUIA PRACTICA DE EFICIENCIA .

O 2 CO EFICIENCIA Tº CHIMENEA ACCIONES

Disminuir aireAumentar flujo de combustible.

Problemas en el quemador

A Alto exceso de aireDemasiado combustible

AA Suciedad en el interior de la

caldera,Deshollinar

AA A Atomización deficiente

A =ACEPTABLE =ALTO = BAJO

GUIAS DE CALIBRACION

FUENTE :CURSO ECOPETROL GN

PROBLEMAS OCASIONADOS POR PROBLEMAS OCASIONADOS POR

COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE

AGUA.

Corrosión y fluctuación de la llama.

LODOS.

Acumulación en tanques.Depósitos en precalentadores.Taponamiento de boquillas.Carbón inquemado.Polución atmosférica.

ASFALTENOS.

AzufreVanadio.Níquel. MAS MANTENIMIENTO

Sodio

ADITIVOS PARA COMBUSTIBLEADITIVOS PARA COMBUSTIBLE

COMPONENTES ACCION

SOLVENTE Disolver las gomas, lodos.Mantener las boquillas limpias.

DISPERSANTES Mantener los lodos en suspensión previniendo la precipitación.

EMULSIFICANTES Dispersar uniformemente el agua en el combustible previniendo la corrosión y la fluctuación de la llama.

CATALIZADORES Prevenir la formación de depósitos ocasionados por vanadio, azufre, níquel,y sodio.

METODOS Y TECNICAS DE METODOS Y TECNICAS DE

MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA DE MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA DE

CALDERASCALDERAS

1- REDUCCIÓN DE EXCESO DE AIRE.

2- DISMINUCIÓN TEMPERATURA DE GASES.

3- REDUCCIÓN DE LA PRESIÓN DE LA CALDERA.

4- INCREMENTO DE LA TEMPERATURA DEL COMBUSTIBLE.

5- OPTIMIZAR PRESIÓN DE ATOMIZACIÓN.

6 - REDUCIR PURGAS DE LA CALDERA.

METODOS Y TECNICAS DE METODOS Y TECNICAS DE

MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA DE MEJORAMIENTO DE EFICIENCIA DE

CALDERASCALDERAS

7 - TRABAJO PERMANENTE Y REGULADO DEL EQUIPO. EVITAR ALTIBAJOS.

8 - OPTIMIZAR DISTRIBUCIÓN DE CARGAS.

9 - ELIMINAR ESCAPES.

10- MANEJO Y SELECCIÓN ADECUADA DE TRAMPAS DE VAPOR.

11- MANTENIMIENTO ADECUADO DE QUEMADORES.

12 - LIMPIEZA PERMANENTE EN CARA DE FUEGO..

METODOS Y TECNICAS DE MEJORAMIENTO METODOS Y TECNICAS DE MEJORAMIENTO

DE EFICIENCIA DE CALDERASDE EFICIENCIA DE CALDERAS

15.AUMENTO A TEMPERATURAS DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN

16- RECUPERACIÓN Y APROVECHAMIENTO DEL CONDENSADO.

17- AISLAMIENTO ADECUADO DE EQUIPOS.

18- CONSIDERAR ATOMIZACIÓN POR AIRE EN LUGAR DE VAPOR.

13- EFICIENTE TRATAMIENTO DE AGUA.

14- INCREMENTO DE TEMPERATURA DEL AIRE DE COMBUSTIÓN

GAS NATURALGAS NATURAL

� INSTALACION.

� EFICIENCIA .

� BENEFICIOS.

� INCENTIVOS PARA RECONVERSION.

GAS NATURALGAS NATURAL

INSTALACION

�Conexión a proveedor de Gas Natural

- Acceso a red principal. - Estación de medición.- Medidor.- Tarifas.

�Red interna.- Diseño de red.

� Adecuación de equipos.

- Modificación o cambio de quemadores.

GAS NATURALGAS NATURAL

EFICIENCIADependerá de:

� Calidad del Gas.

� Mezcla aire-Gas en la combustión.

� Mantenimiento de equipos.

� Aplicación intermitente o continua.

GAS NATURALGAS NATURAL

BENEFICIOS

� Mínima preparación.

� No requiere instalar accesorios de almacenamiento, mayor seguridad.

� Reducción en mantenimiento de equipos.

� Menor costo de funcionamiento frente a otros combustibles.

� Combustión limpia.

GUIAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVOGUIAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO

• PARTE INTERIOR DEL RECIPIENTE A PRESIÓN - PROBLEMAS– Corrosión por oxigenación

– Formación de incrustaciones

– Acumulación de sedimentos

– Vapor húmedo y agua de condensación

GUIAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVOGUIAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO

• Empaquetaduras

• Conservación de caldera inactiva

• Limpieza del fogón y tubos de la caldera

• Cuidado del quemador

• Controles de nivel de agua

• Temperatura de gases de chimenea

• Eficiencia de combustión

PROGRAMA DE INSPECCIONPROGRAMA DE INSPECCION

• DIARIAMENTE– Verificar: Nivel de agua, combustión.– Purga: Caldera, columna indicadora– Tratar el agua según cronograma establecido– Relacionar

• Presión / temperatura agua de alimentación• Temperatura del gas de combustión• Presión y temperatura del aceite combustible• Presión del gas• Presión del aire de atomización• Temperaturas del agua de suministro y retorno• Consumo de agua de reemplazo• Presión de vapor

PROGRAMA DE INSPECCIONPROGRAMA DE INSPECCION

• SEMANALMENTE– Verificar

• Adecuado cierre de válvula combustible

• Conexiones de aire y combustible

• Luces indicadoras y alarma

• Controles limitadores y de operación

• Controles de seguridad y conexiones

• Filtraciones, ruido, vibraciones, condiciones anormales, etc.

PROGRAMA DE INSPECCIONPROGRAMA DE INSPECCION

• MENSUALMENTE– Inspeccionar: Quemador, fugas de gases de

combustión, puntos calientes.– Verificar

• Adecuado cierre de la válvula de combustible• Filtraciones de aire o combustible• Luces indicadoras y alarmas• Controles limitadores y de operación• Controles de seguridad y conexiones• Filtraciones, ruido, vibraciones, condiciones anormales, etc.• Condiciones de combustión

PROGRAMA DE INSPECCIONPROGRAMA DE INSPECCION

• SEMESTRALMENTE– Inspecciones el refractario

– Revise los componentes eléctricos

– Limpie • Llave de bajo nivel de agua

• Bomba de aceite, colador y filtro

• Depurador de aire y separador aire / aceite

• Alineación de acople del compresor (ventilador?)

PROGRAMA DE INSPECCIONPROGRAMA DE INSPECCION

• ANUALMENTE– Inspeccione la superficie interior del recipiente

– Limpie • Superficies del fogón

• Conductos