Turbinas de vapor Alex Pérez

Turbinas Vapor

de

Autor(es): Alex Pérez Asignatura: Termodinámica y Maquinas Térmicas.

Sección: SAIA- A

¿Que es?

La turbina de vapor de una planta de cogeneración es un equipo sencillo, y como máquina industrial, es una máquina madura, bien conocida y muy experimentada. Se conoce casi todo de ella. Más del 70 % de la energía eléctrica generada en el mundo se produce diariamente con turbinas de vapor.

El funcionamiento Se introduce vapor a una temperatura y presión determinadas y este vapor hace girar unos álabes unidos a un eje rotor; a la salida de la turbina, el vapor que se introdujo tiene una presión y una temperatura inferior. Parte de la energía perdida por el vapor se emplea en mover el rotor. Necesita también de unos equipos auxiliares muy sencillos, como un sistema de lubricación, de refrigeración, unos cojinetes de fricción, un sistema de regulación y control, y poco más.

PARA LOGRAR ALARGAR LA VIDA UTIL

1) Utilizar un vapor de las características físico-químicas apropiadas.

2) Respetar las instrucciones de operación en arranques, durante la marcha y durante las paradas del equipo.

3)

Respetar las consignas de protección del equipo, y si da algún síntoma de mal funcionamiento (vibraciones, temperaturas elevadas, falta de potencia, etc.) parar y revisar el equipo.

4) Realizar los mantenimientos programados con la periodicidad prevista.

Clasificación de las turbinas de vapor

Según el número de etapas o escalonamientos: Según númeromono de etapas  el Turbinas etapa. o escalonamientos:  Turbinas multi etapa.  Turbinas mono etapa.  Turbinas multi etapa.

Según la forma en que se realiza la transformación de energía térmica en energía mecánica:  Turbinas de acción.  Turbinas de reacción.

Según la presión del vapor de salida:  Contrapresión.  Escape libre.  Condensación.

Según la dirección del flujo en el rodete:  Axiales.  Radiales.

Estudio constructivo de los elementos de las turbinas.

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Rotor.

Estator o carcasa. Álabes. Álabes fijos.

Diafragmas.

Cojinetes.

Sistemas de estanqueidad.

Circuito de vapor y condensado.  Turbinas de contrapresión.  Turbinas de condensación.  Turbinas de extracción y condensación.

Válvulas de parada.

Válvulas de control y regulación.

Sistemas de aceite de la turbina Este sistema tiene dos misiones fundamentales en las turbinas de vapor: una como elemento hidráulico del sistema de regulación de la turbina, para accionamiento de servomotores y otros mecanismos y otra como elemento lubricante de las partes móviles, como cojinetes, reductores, etc.

Equipos principales de los sistemas de aceite.

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Tanques de aceite.

Bombas de aceite, principal y reserva.

Refrigerantes de aceite.

Filtros de aceite.

Calentador de aceite. Termostato de alta y baja temperatura.  Extractor de gases de aceite.  Equipos de purificación de aceite.

Regulación de la velocidad El objetivo principal de la regulación de la velocidad en las turbinas es mantener el número de rpm. constante independientemente de la carga de la turbina

Dispositivos de seguridad en las turbinas de vapor Son mecanismos que protegen a la turbina contra anomalías propias de la máquina, del proceso o bien de la máquina arrastrada por la turbina.

Ejemplos de disparo en turbinas de contrapresión:  Disparo por sobre velocidad.  Disparo por baja presión de aceite de lubricación.  Disparo manual de emergencia.

Ejemplos de disparo en turbinas de gran potencia (condensación):  Dispositivo de disparo de aceite del cierre rápido.  Dispositivo de disparo por falta de vacío.  Dispositivo de disparo a distancia mediante válvula electromagnética.

TURBINAS DE VAPOR El 70% de la energía que se genera en el mundo emplea turbinas de vapor como equipo que acciona el generador.

Además de las centrales de ciclo combinado, muchas otras emplean turbinas de vapor como equipo principal:

 Centrales de biomasa.  Centrales termo solares.  Centrales térmicas de carbón.  Centrales nucleares.  Plantas de cogeneración.

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LAS TURBINAS A VAPOR

Una turbina de vapor es un equipo especialmente agradecido con el mantenimiento preventivo. Al ser un equipo en general bien conocido (es la máquina térmica más antigua), los fabricantes suelen haber resuelto ya la mayor parte de sus problemas de diseño. Por tanto, una operación cuidadosa y un adecuado plan de mantenimiento programado se traducen necesariamente en una alta disponibilidad.

Mantenimiento Operativo Diario  

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Comprobación de alarmas y avisos Vigilancia de parámetros (niveles de vibración, revoluciones, temperaturas de entrada y salida del vapor, presiones de entrada y salida, presión, temperatura y caudal de aceite de lubricación, presión de vacío del depósito de aceite de lubricación, comprobación de nivel de aceite, presión diferencial de filtros, entre otros) .

Inspección visual de la turbina y sus auxiliares (fugas de aceite, fugas de vapor, fugas de agua de refrigeración, ruidos y vibraciones anormales, registro de indicadores visuales).

Tareas de mantenimiento de carácter mensual    

Muestra de aceite para análisis Purga de agua del aceite Comprobación de lubricación de reductor y de alternador Análisis del espectro de vibración en turbina, reductor y alternador, a velocidad nominal.