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.

    http://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Molinos%20de%20Carb%C3%B3n/Molino&Inyecciones.PDFhttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Molinos%20de%20Carb%C3%B3n/EAD000%20F3%20HFC%20700%20000001_00.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Molinos%20de%20Carb%C3%B3n/EAD000%20F6%20HFC%20700%20000001_01.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Molinos%20de%20Carb%C3%B3n/EAD000%20F6%20HFC%20700%20000001_01.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Molinos%20de%20Carb%C3%B3n/EAD000%20F3%20HFC%20700%20000001_00.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Molinos%20de%20Carb%C3%B3n/Molino&Inyecciones.PDF
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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.

    http://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000%20F2(HDA)%20303-CY0005-%2002.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000%20F2(HDA)%20303-CY0001%20-03.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000%20F2(HDA)%20303-CY0001%20-03.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000%20F2(HDA)%20303-CY0001%20-03.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000%20F2(HDA)%20303-CY0001%20-03.dwghttp://localhost/var/www/apps/Documents%20and%20Settings/cl107914242/Configuraci%C3%B3n%20local/Archivos%20temporales%20de%20Internet/OLKF/Fly%20and%20Bottom%20Ash/EAD000%20F2(HDA)%20303-CY0005-%2002.dwg
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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