Circuíto de Agua de Alimentación e Vapor da Caldeira

Existen diferentes componentes presentes no circuito de alimentación de auga e vapor da caldera, e debemos coñecer algúns componentes esenciais destes circuitos, que son Economizador, tambores de caldera, tubos de auga e super aquecedor.

Economizador

• O economizador é un intercambiador de calor que extrae calor dos gases de escape e aumenta a temperatura da auga de alimentación que chega do cabezal común de auga de alimentación a aproximadamente a temperatura de saturación correspondente á presión da caldera.

• Lançar os gases de escape de alta temperatura na atmosfera implica grandes perdas de enerxía. Utilizando estes gases para aquecer a auga de alimentación, pode lograrse maior eficiencia e mellor economía, polo que o intercambiador de calor recibe o nome de “Economizador”.

• Estruturalmente, o economizador é unha colección de elementos tubulares hólbos e curvos polos que pasa a auga de alimentación. O exterior dos tubos está aquecido polos gases de escape. Canto máis tubos de auga, maior será a superficie de intercambio de calor. O número de tubos e a sección transversal dos mesmos están prediseñados segundo os parámetros requeridos da caldera.

• Na curva T-S superior, a zona sombreada ilustra a zona do economizador. O calor absorbido pola auga de alimentación denótase por ‘Qeco’.

Outro compoñente esencial do Circuito de Alimentación de Auga e Vapor

é o Tambo de Caldeira.

Tambores de Caldeira

Hai dous tipos de tambores de caldeira utilizados en todos os tipos de caldeiras: o tambo de vapor e o tambo de lodo. Ambos os tambores teñen funcións específicas.

Tambo de Vapor

As funcións do tambo de vapor no circuito de alimentación de auga e vapor son:

1. Almacenar auga e vapor suficientes para atender as demandas de carga variante.

2. Proporcionar unha cabeza e, así, axudar á circulación natural da auga a través dos tubos de auga.

3. Separar o vapor ou o vapor da mezcla de auga-vapor, descargada polos risers.

4. Axudar nos tratamentos químicos para eliminar o O2 disolvido e manter o pH necesario.

Separando o vapor das mezclas de dúas fases no tambo de vapor:

• O vapor debe separarse da mezcla antes de saír do tambo, porque:

1. Calquera humidade levada con o vapor contén sales disoltas. No super aquecedor, a auga evapora e as sales permanecen depositadas na superficie interna dos tubos formando unha escala. Esta escala reduce a vida útil dos super aquecedores.

2. Algúns dos impurezas na humidade (como sílice vaporizada) poden causar depósitos nas pás das turbinas.

• Unha das funcións importantes do tambo de vapor é separar o vapor da mezcla de auga-vapor. A baixa presión (abaixo de 20 bar; 1 bar = 1.0197 kg/cm2) usa a separación por gravidade. No método de separación por gravidade, as partículas de auga se desengan do vapor debido á súa maior densidade.

• A medida que a presión dentro do tambo de caldeira aumenta, a densidade do vapor aumenta, xa que o vapor é moi comprimible. Polo tanto, a diferenza entre as densidades do vapor e a auga diminúe. Polo tanto, a separación por gravidade torna-se ineficiente.

• Polo tanto, no tambo de vapor das caldeiras de alta presión, hai algunhas disposicións mecánicas (coñecidas como internos do tambo ou disposicións antipriming) para separar o vapor da auga.

• A seguinte imaxe ilustra diferentes disposicións antipriming utilizadas en centrais térmicas:
  

• Os bafles son separadores que separam a mezcla de auga-vapor quente do vapor seco e proporcionan un camiño guiado para o vapor seco.

• No separador centrífugo, permítese que a mezcla de auga-vapor de dúas fases se mova nunha traxectoria helicoidal e, debido ás forzas centrífugas, as partículas de auga se separam da mezcla de dúas fases. As pequenas paletas dentro do separador centrífugo recollen as partículas de auga depositadas.

• No purificador, permítese que a mezcla de dúas fases se mova nunha traxectoria zigzagueante e proporciona a etapa final de secado do vapor.

• Despois do purificador, permítese que o vapor se move ao super aquecedor a través dunha pantalla perforada.

Tambo de Lodo

O tambo de lodo é outro cabezal situado na parte inferior da caldeira e xeralmente axuda na circulación natural da auga a través dos tubos de vapor. O tambo de lodo xeralmente contén auga a temperatura de saturación, así como as sales precipitadas e as impurezas coñecidas como lodos. É lavado periodicamente para eliminar o lodo abrindo a válvula de descarga.

Tubos de Auga

Estes tamén son esenciais para o circuito de alimentación de auga e vapor da caldeira
Os tubos de auga son tubos hólbos ou rectos a través dos cales circula a mezcla de auga-vapor. Hai dous tipos de tubos de auga, a saber, down-comer e riser. Este ensamble de down-comer e riser tamén é coñecido como Evaporador (ou caldeira propia). No evaporador ocorre o cambio real de estado desde a auga ata o vapor. No diagrama T-S adxacente, ilustra a zona do evaporador. 'Qeva' é o calor absorbido polo evaporador. Principalmente é o calor latente de vaporización da auga.

Tubos de Auga Down-Comer

Como o nome indica, os down-comers son os tubos de auga a través dos cales a auga desce do tambo de vapor ao tambo de lodo (ver figura). Non debe fluir ningún burbujo de vapor xunto coa auga saturada do tambo aos down-comers. Isto reduciría a diferenza de densidade e a cabeza de presión para a circulación natural.

Tubos de Auga Riser

Os risers son os tubos de auga a través dos cales a mezcla de auga-vapor de dúas fases a temperatura de saturación sube do tambo de lodo ao tambo de vapor. Os risers xeralmente están próximos aos fornos, mentres que os down-comers están afastados dos fornos.

Super Aquecedores

O super aquecedor é outra parte importante do Circuito de Alimentación de Auga e Vapor da Caldeira

Propina