Caldera Bocamina 2
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5/20/2018 Caldera Bocamina 2
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Proyecto AmpliacinCentral Termoelctrica
Bocamina II
Caldera
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En una Planta Termoelctrica podemos identificar dos grandes sistemas que estn
relacionados directamente con la transformacin de energa a partir del combustible, estos son:
Combustin(Carbn-Aire-Gases) y Generacin de Vapor(Agua-Vapor-Condensado ySistema de Refrigeracin ).
Para el proceso de la combustin se utilizan como combustibles el diesely el carbn. El
primero se utiliza para el encendido de la Caldera y para elevar la temperatura dentro del
Hogar, y el segundo, para mantener y completar la combustin en rgimen normal de
funcionamiento.
El carbn es enviado a la caldera por una cinta transportadora, que vierte su contenido en 4
Tolvas que alimentan a los Molinos de Carbn, donde ste es pulverizado y se mezcla con un
flujo de aire precalentado. Esta mezcla carbn pulverizado y aire, ingresa a la caldera por los
Quemadores, donde se inicia la combustin dentro del hogar.
Los Ventiladores de Tiro Forzadosuministran el aire necesario para la combustin del
carbn, que alcanza dentro del Hogar de la Caldera, temperaturas del orden de 1200 a
1500C, adems de producir en complemento con los Ventiladores de Tiro Inducido, el
movimiento y extraccin de los gases.
Los gases de la combustin, durante su recorrido al interior de la caldera, entregan calor al
agua para completar el cambio de estado de lquido a vapor y sobrecalentar el vapor a las
condiciones necesarias para entregar a la turbina; cabe sealar que el agua y vapor circula por
el interior de tubos de acero a modo de serpentines. Los gases de la combustin, una vez
concluido su paso por la caldera y efectuado la transferencia de calor al agua-vapor, deben
pasar por procesos de filtro y limpieza antes de ser evacuados al ambiente a travs de laChimenea.
Introduccin
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A la salida de la caldera y posterior al paso por el Calentador de aire regenerativo, las gases
pasan por el Filtro de Mangasdonde se retiene material particulado por filtros, luego son
impulsados por los Ventiladores de Tiro Inducido hacia el proceso FGD(Flue Gas Desulfurization)
donde se le extraen los xidos de azufre y finalmente se envan al ambiente por la chimenea.
En el proceso de Generacin de Vaporel agua utilizada, es extrada de pozos profundos y
almacenada en el estanque de agua cruda, sta se purifica qumicamente para obtener Agua
Desmineralizada, la que es almacenada en el estanque de agua desmineralizada. Cuando el
proceso entra en rgimen, el Domo(estanque donde coexisten agua y vapor) recibe el aguaprecalentada por los Economizadores(309C) e impulsada por las Bombas de Alimentacin.
Desde el Domo el agua desciende por 4 tubos principales de irrigacinpara luego ser
impulsada por las bombas de circulacina travs de las paredes de tubos del Evaporador
donde el agua pasa a un estado de vapor saturado (361C) y vuelve al domo. De esta manera,
dentro de ste tenemos agua caliente en su parte inferior y vapor saturado en la parte superior.
Para que el vapor sea utilizado en la turbina, no debe contener humedad, por lo que pasa a
travs de cuatro Sobrecalentadoresdonde se le aumenta la temperatura unos 180C llegando a
541C con una presin de 171bar. Este vapor sobrecalentado es llevado a la Turbina de Alta
Presin, donde desarrolla trabajo para mover la turbina a 3000rpm. El vapor resultante sale de la
turbina de Alta presin y vuelve a la caldera, con una temperatura de 342C, donde ingresa a los
Recalentadoresy se le aumenta la temperatura a 541C, con una presin de 40,5bar. Este
nuevo vapor es ingresado a la Turbina de Media Presiny posteriormente a la Turbina de Baja
Presin.
Introduccin
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En las tres etapas de la turbina se realizan extracciones de vapor para transferir calor al agua
de alimentacin que va al domo, este aumento de temperatura se logra en los precalentadores, y
de esta manera mejora el rendimiento del ciclo.
El eje de la turbina est acoplado al eje del Generador, produciendo la energa elctrica con el
movimiento giratorio en el Generador. La energa es conducida por barras capsuladas al
Transformador Principaly luego al Patio de alta Tensin, entregando energa al Sistema
Interconectado Central.
Una vez que el vapor completa su ciclo de trabajo, debe ser llevado a su estado original (Agua)
para que inicie nuevamente el proceso. Esto se logra pasando el vapor a travs del
Condensadorde superficie, donde cambia de estado y es impulsado por las Bombas de
Extraccin de Condensado hacia al estanque Desaireador, para luego ser enviada al Domo por
la Bombas de Alimentacin. Para poder realizar este cambio de estado, el vapor es enfriado
bruscamente al interior del Condensador, donde se produce el intercambio el calor con el Agua
de Refrigeracin(Agua de mar) que circula a travs de una gran cantidad de tubos. Esta agua
es devuelta al mar con una ganancia de temperatura de 7 C, aproximadamente.
Introduccin
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Diagrama de Flujo General
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Combustin
Aire
Carbn
Gases
Cenizas
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Diagrama de Flujo Proceso de Combustin
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Aire
Caldera
Calentadordeaire
Regenera
tivo(gas)
Intercambiadorde
caloraire
/vapor
Molinos
carbn
VTF
t = 15 C
Vapor Gases
VP
Aire
t=20 a 50C
t < 70 C
t = 325 C
t =340C
VTF: Ventilador de tiro Forzado
VP: Ventilador Flujo Primario (molinos)
t: Temperaturas de aire para generacin de
1215 ton/h de vapor (Potencia Mxima)
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Aire fresco-Ventiladores de tiro forzadoCalentadores de aire regenerativo(Ljunstrm)
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Montaje de Ljungstrm. 2 u.
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Ljungstrm. 2unidades
Salida de gases caldera
Entrada de aire fresco
Rotacinnominal: 1rpm
Lento 0.5rpm
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Ductos de Inyeccin de aire primario ysecundario (a molinos y a hogar de caldera)
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Carbn
Masa de Carbn: 131 Ton/h, consumo
para generacin de 1215 ton/h de
vapor (Potencia Mxima)
Flujo de aire & carbn triturado
Molinos
carbn
Hogar de
Caldera
Tolvas
de
carbn
134 2
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Tolvas y Molinos de Carbn- 4 unidades
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Ductos de Inyeccin Aire & Carboncillo alhogar de la caldera. 4 inyecciones por nivel
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Molinos de Carbn
Llamada a plano disposicin de molinos y ramales de inyeccin.
Llamada a plano molino exterior.
Llamada a plano molino interior.
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Quemador bajo NOx
Quemadores caldera. 16c/u
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Gases
FGD VTI Filtro de Mangas
Caldera
Calentador deaire regenerativo
Temperatura gases: 346C.Generacin de 1215 ton/h de
vapor (Potencia Mxima)
1200 C
Temperatura gases: 114C.
Generacin de 1215 ton/h de
vapor (Potencia Mxima)
AireQuemadores
t>80C
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Ductos salida de gases de caldera.Paso de gases por Ljungstrm. 2 Lneas
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Filtro de Mangas Bocamina 2
Llamada a plano Filtro de Mangas.
http://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Filtro%20de%20Mangas/EAD000-F3-H-700-AB0301_04.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Filtro%20de%20Mangas/EAD000-F3-H-700-AB0301_04.dwg -
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Esquema Funcionamiento Filtro de Mangas
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HRFF Filtration & Cleaning
Filtration Cycle
Bag Cleaning Cycle
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Canastillos y tela Filtro de Mangas
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Cenizas volante
VTI
Filtro de Mangas
Caldera
Calentador de
aire regenerativo
% ceniza
referencia: 8%
Aire
Silo Fly
Ash
Filtro
Colector
Mezclador
Descarga a
camin
A Exhaustores
(Ventilador
de tiro
Inducido)
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P&ID Sistema Fly Ash
Llamada a plano diagrama transporte ceniza volante.
Llamada a plano diagrama extraccin-esquema de tolvas.
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Escoria de fondo
Caldera
Escoria de fondo
% ceniza
referencia: 2%
Traspaso
Triturador
Silo Bottom Ash
Mezclador
humectador
Descarga a
camin
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Transportador de escoria de fondo caldera
Vista oriente elevacincaldera.
Transportador tipo cinta,
de eslabones metlicos.
Sistema de Extraccin de
Escoria de fondo caldera.
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Sistema Bottom Ash
Llamada a plano vista sur caldera. Transportador de escoria.
http://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000-F3-H-700-AB0006_03.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000-F3-H-700-AB0006_03.dwg -
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Transportador Escoria de fondo caldera(referencia fotografa Bocamina 1)
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Diagrama de Flujo Generacin de Vapor
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Diagrama de Caldera
TempC
Presinbar
TempGases C
Entrada SC 1 361 184,4
Salida SC 1 431 179,0
Entrada SC 2 431 179,0 494,5
Salida SC 2 478 176,2 730,7
Entrada SC 3 455 176,2 737,5
Salida SC 3 508 174,0 852,7
Entrada SC 4 481 174,0 981,2
Salida SC 4 541 171,1 1103
Entrada RC 1 341,8 42,5 449,6
Salida RC 1 445 41,5 726,3
Entrada RC 2 440,7 41,5 852,7Salida RC 2 541 40,5 981,2
Entrada ECO 1 289,1 191,7 395,4
Salida ECO 1 300 188,7 449,6
Entrada ECO 2 300 188,7 449,6
Salida ECO 2 309 185,7 494,5
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Montaje del Domo
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Sobrecalentador 11 Paso
Sobrecalentador 4
Sobrecalentador 3Recalentador 2
Partes a Presin
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Sobrecalentador 12 Paso
Recalentador 1
Economizador 1Sobrecalentador 2
Economizador 2
Partes a Presin
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Tubera deirrigacin
Lneas decirculacin
EvaporadorInferior
EvaporadorSuperior
Partes a Presin
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Lneas principales de Agua y Vapor
Caera de Agua precalentadadesde Desaireador a ECO 1
Caera de Vapor desdeRC 2 hacia T.M.P.
Caera de Vapor desdeT.A.P. hacia RC 1
Caera de Vapor desdeSC 4 hacia T.A.P.
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Diagrama de Turbina
TempC
Presinbar
Desde Hasta
Entrada T.A. 539,0 166,7 SC 4 -
Extraccin N 1 420,4 75,0 - HP 8
Extraccin N 2 342,4 43,1 - HP 7
Salida T.A. 342,4 43,1 - RC 1
Entrada T.M. 538,0 39,2 RC 2 -
Extraccin N 1 442,4 20,2 - HP 6
Extraccin N 2 314,9 8,1 - Desaireador
Salida T.M. 314,9 8,1 - T.B.
Entrada T.B. 314,9 8,1 T.M. -
Extraccin N 1 265,4 5,2 - LP 4
Extraccin N 2 201,5 2,8 - LP 3
Extraccin N 3 132,9 1,4 - LP 2
Extraccin N 4 64,5 0,2 - LP 1
Salida T.B. 32,6 0,05 - Condensador
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Diagrama de Condensado
TempC
Presinbar
Desde Hasta
Salida Cond. 24,6 0,05 - LP1
Entrada LP1 33,1 15,3 Cond. -
Salida LP1/Entrada LP2 60,4 13,4 LP1 LP2
Salida LP2/Entrada LP3 104,5 11,5 LP2 LP3
Salida LP3/Entrada LP4 127,5 9,6 LP3 LP4
Salida LP4/Entrada Desaireador 148,9 7,7 LP4 Desaireador
Salida Desaireador 169,0 7,7 - HP6
Entrada HP6 172,2 197,8 Desaireador -
Salida HP6/Entrada HP7 213,1 194,5 HP6 HP7
Salida HP7/Entrada HP8 253,0 193,1 HP7 HP8
Salida HP8 289,1 191,7 - ECO1