CALDEROS

CONTENIDO

INTRODUCCION

TIPOS DE CALDERA.

SISTEMA DE GENERACION DE VAPOR.

TIPOS DE AGUA.

PROBLEMAS DE CORROSION E INCRUSTACION.

INTRODUCCION

Una caldera es una mquina o

dispositivo de ingeniera que est

diseado para generar vapor saturado y/o sobrecalentado.

Este vapor se genera a travs de una

transferencia de calor a presin

constante, en la cual el fluido,

originalmente en estado liquido, se

calienta y cambia de estado.

TIPOS DE CALDERAS

Acuotubulares: son aquellas en las que el fluido de trabajo se desplaza a travs de tubos durante su calentamiento. Son las ms utilizadas en las centrales termoelctricas, ya que permiten altas presiones a su salida, y gran capacidad de generacin.

Pirotubulares: en este tipo el fluido en estado lquido se encuentra en un recipiente, y es atravesado por tubos por los cuales circula fuego y gases producto de un proceso de combustin.

DISEO PIROTUBULAR

PIROTUBULAR

ACUOTUBULAR

HIBRIDO PIRO_ACUOTUBULAR

PIRO_ACUOTUBULAR

SISTEMA DE GENERACION DE

VAPOR

AGUA FUENTE.

AGUA BLANDA / AGUA OSMOTIZADA.

TANQUE DE ALIMENTACION.

CALDERA.

DISTRIBUIDOR DE VAPOR.

RETORNO DE CONDENSADO.

Procedente de pozos y/o cisternas de agua tratada.

Agua de Pozo: presenta gran cantidad de slidos disueltos y suspensin as como material orgnico.

Slidos disueltos: TDS. Sales solubles en naturaleza inica.

Slidos en suspensin: Sales insoluble mas material arcilloso.

TIPOS DE AGUA

CLASIFICACION. Aguas Duras: Importante presencia de

compuestos de calcio y magnesio, poco solubles, principales responsables de la formacin de depsitos e incrustaciones.

Aguas Blandas: Su composicin principal est dada por sales minerales de gran solubilidad.

Aguas Neutras: Componen su formacin una alta concentracin de sulfatos y cloruros que no aportan al agua tendencias cidas o alcalinas, o sea que no alteran sensiblemente el valor de pH.

Aguas Alcalinas: Las forman las que tienen importantes cantidades de carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio, las que proporcionan al agua reaccin alcalina elevando en consecuencia el valor del pH presente.

ABLANDADORES / OSMOTIZADORES

PROBLEMAS DE CORROSION

Oxigeno Disuelto: Oxigeno presente en el agua dependiente de la temperatura.

Efectos:El oxgeno disuelto ataca las tuberas de acero al carbono formando montculos o tubrculos, bajo los cuales se encuentra una cavidad o celda de corrosin activa: esto suele tener una coloracin negra, formada por un xido ferroso- frrico hidratado.

REACCIONES QUIMICAS

Reaccin del metal sobrecalentado con el vapor:

3 Fe + 4 H2O ----------> Fe3O4 + 4 H2

Reaccin electroqumica por diferencia de potenciales en superficie metlica.

En el nodo Fe - 2 e- ---------------> Fe++

En el ctodo O2 + 2 H2O + 4 e- ----------> 4 HO-

Fe ++ + 2 OH- ----------> (HO)2 Fe

A grandes cantidades de (HO)2 Fe:

2 22 2

2 3

23

3 2 23

4 HO Fe O 2 H O 4 HO Fe

2 HO Fe HO HO Fe e-

HO Fe HOOFe H O

2 HO Fe O Fe . 3 H O

CORROSION POR VANADIO

Al quemar fuel-oil se forma Vanadatos de Sodio, muy corrosivos por encontrarse en estado lquido a temperaturas entre 350 y 650C , en funcin de la relacin molar Vanadio / Sodio del compuesto formado.

Durante la combustin del fuel-oil , la presencia de esos Vanadatos de Sodio ocasiona corrosiones en todos los puntos del circuito de gases de una Planta de Cogeneracin, en los que la temperatura sea superior a los 340 - 350 C, y son tanto ms graves cuanto mayor sea el contenido de Vanadatos y ms alta la temperatura.

PROBLEMAS DE INCRUSTACION

Origen: Sales presentes en las aguas de aporte a los generadores de vapor.

Problemas:

Velocidad de deposicin:Las incrustaciones formadas son inconvenientes debido a que poseen una conductividad trmica muy baja y se forman con mucha rapidez en los puntos de mayor transferencia de temperatura.

Aislamiento Trmico: se requiere mayor gradiente de temperatura para lograr la misma produccin de vapor.

Sobrecalentamiento: Debido a la presencia de depsitos, lo que dada su naturaleza, aslan el metal del agua que los rodea pudiendo as sobrevenir desgarros o roturas en los tubos de la unidad con los perjuicios que ello ocasiona.

SUSTANCIAS FORMADORAS DE

INCRUSTACIONES.

Principalmente el carbonato de calcio, hidrxido de magnesio, sulfato de calcio y slice, debido a la baja solubilidad que presentan estas sales y algunas de ellas como es el caso del sulfato de calcio, decrece con el aumento de la temperatura. Estas incrustaciones forman depsitos duros muy adherentes, difciles de remover.

CAUSALES DE INCRUSTACION

Excesiva concentracin de sales en el interior de la unidad.

El vapor o condensado tienen algn tipo de contaminacin.

Transporte de productos de corrosin a zonas favorables para su precipitacin.

Aplicacin inapropiada de productos qumicos.