MC09-011 OPERADOR DE CALDERAS

OPERADOR DE CALDERAS
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
1
Objetivo
Al término del curso los participantes operarán
de manera eficiente y segura una caldera.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
2
¿Quién es un operador de calderas?
Es la persona que tiene el conocimiento y la habilidad
necesaria para la operación y control de una caldera
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
3
¿Qué es una caldera?
Es un recipiente de alta presión que tiene como objetivo
la producción de vapor, aprovechando los gases de la
combustión.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
4
¿Qué es un generador de vapor?
Es una caldera que incluye otros elementos que la hacen más
eficiente. Dichos elementos son: el sobrecalentador, el
recalentador, el economizador, el precalentador de aire y el
calentador de aire-vapor.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
5
¿Qué es un calentador de agua?
Es un intercambiador de calor que no genera vapor,
únicamente agrega calor sensible al agua.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
6
¿Qué es un calentador de aceite térmico?
Es un intercambiador de calor que agrega calor sensible al
aceite aprovechando los gases de la combustión de un
combustible al quemarse y provoca combustión.
Tipos de calderas
acuotubulares
(tubos de agua)
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
pirotubulares
(tubos de humo)
MC11-32
7
Calderas Acuotubulares
Son aquellas en las que el agua circula por el interior de los
tubos y éstos son rodeados por los gases de la combustión.
Se fabrican para generar grandes cantidades de vapor de agua
utilizado como fluido motriz para accionar turbinas.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
8
Calderas pirotubulares
En ella los gases de la combustión circulan por el interior de
los tubos y por su exterior son rodeados por el agua.
Se instalan en procesos industriales que requieren poco flujo
de vapor ya que se emplean para calentar otros fluidos .
En el caso de calentadores de aceite térmico es un serpentín
por donde se hace pasar el aceite y por su exterior los gases
de combustión
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
9
Partes de caldera acuotubular
• Hogar o cámara de la combustión
• Domo superior
• Quemadores
• Domo inferior
• Pilotos
• Sobre calentador
• Ventilador de tiro forzado
• Economizador
• Ventilador de tiro inducido
• Precalentador de aire
• Paredes de agua
• Chimenea
• Tubos de bajada
• Bomba de agua
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
10
Partes de la caldera pirotubular
• Envolvente
• Hogar o cámara de combustión
• Cámara de vapor
• Quemadores
• Mamparas
• Pilotos
• Tirantes
• Ventilador de tiro forzado
• Fluxes
• Chimenea
• Espejos
• Bomba de agua de alimentación
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
11
Diagrama elemental de caldera acuotubular
Gases 600
ºC
Domo superior
o
Colector de
Agua a 250 vapor
ºC
Economizad
or
Agua de
alimentaci
ón
(200 ºC)
Vapor
principal
Sobrecale
ntador
Domo
superior
Aire
Combustib
le
Ignición
Hogar de
la caldera
A
Bomba de
agua de
alimentación
Domo inferior
o
Colector de
lodos
Purga
de
fondo
Figura 1
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
12
Partes de caldera aquotubular
1. El hogar o
cámara de
combustión
Lugar donde se efectúa la combustión; puede ser hogar de
presión positiva si la caldera cuenta sólo con ventilador de tiro
forzado o puede ser de presión negativa si tiene tiro inducido.
2. Quemador.
Cañón por donde se suministra el combustible y si éste es sólido
o líquido, requiere ser atomizado.
3. Piloto
Se encarga de proporcionar la chispa simultáneamente cuando
la válvula solenoide de combustible abre; la chispa la
proporciona un transformador de ignición.
4. Ventilador de
tiro forzado
Suministra el aire para la combustión efectuando previamente
el barrido de gas.
5. Ventilador de
tiro inducido
Extrae los gases de la combustión al incrementar la velocidad de
los mismos, mejora la transferencia de calor.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
13
Partes de caldera aquotubular
6. Paredes de
agua.
Lugar donde asciende el vapor generado y se almacena en el
domo superior.
7. Tubos de
bajada
Comunica el agua del domo superior al domo inferior.
8. Domo superior.
Recipiente cilíndrico horizontal que se localiza en la parte
superior de la caldera; es a donde llega el agua de alimentación,
también se le llama colector de vapor porque es ahí donde se
almacena el vapor generado.
9. Domo inferior.
Recipiente cilíndrico horizontal inundado completamente de
agua conectado a los tubos de bajada y las paredes de agua.
También se le llama colector de lodos ya que es donde se
precipitan las sólidos que se encuentran en el agua.
10. Sobre
calentador.
Serpentín de tubos por los cuales se hace pasar el vapor
saturado que viene de la caldera; por medio de los gases,
producto de la combustión, son éstos recalentados para
aumentar su temperatura.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
14
Partes de caldera aquotubular
11. Economizador.
Serpentín de tubos por donde pasa el agua de alimentación,
incrementando su temperatura por medio de los gases de la
combustión. Cabe mencionar que el agua debe de entrar a la
caldera lo más caliente que se pueda para economizar
combustible.
12 .Precalentador
de aire.
Como su nombre lo indica le da un calentamiento al aire para la
combustión, aprovechando los gases que van hacia la
chimenea, con estos se logra más eficiencia.
13. Chimenea.
Se encarga de darle un tiro a los gases de la combustión; entre
más alta sea es mejor ya que al salir los gases a alta
temperatura más fácilmente se eleva creando un vacío o
presión negativa en el hogar o cámara de combustión.
14. Bomba de
agua de
alimentación.
Suministra el agua a la caldera para mantener un nivel normal
de operación.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
15
Caldera pirotubular
Caldera típica de tubos de humos (igneotubular) de retorno utilizado
para combustibles sólidos
Chimenea
s
Tirantes
Tirantes
Fluxes
Espejo
Fluxes
Espejo
Fluxes
Cuerpo
Hogar
Caldera de
dos pasos
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
16
Partes de la caldera pirotubular
1.Envolvente. Carcasa de la caldera que encierra las partes
internas de la misma como son el quemador piloto, cámara
de combustión fluxes que son los tubos por donde se
hacen pasar los gases de la combustión en su interior.
2.Cámara de vapor. Parte superior de la caldera donde se
almacena el vapor generado.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
17
Partes de la caldera pirotubular
3.
Mamparas. Tabiques que le dan una dirección a los
gases de la combustión en calderas de 2, 3,4,5 pasos los
cuales consisten en un cambio de dirección por cada
paso.
4. Tirantes. Sujetadores en ángulo que unen la pared frontal
y anterior con la envolvente para evitar contracciones o
dilataciones por esfuerzos térmicos de la caldera.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
18
Partes de la caldera pirotubular
Espejo. Parte donde van rolados los fluxes.
Fluxes. Tubos por donde pasan los gases de la
combustión.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
19
Sistemas auxiliares de una caldera
Sistema de alimentación de agua o fluido térmico
Sistema de tratamiento químico del agua o aceite
Sistema de aire y gases de la combustión
Sistema eléctrico de la caldera
Sistema de combustible a quemadores
Sistema de protección, medición y control
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
20
1. Sistema de alimentación de agua
o fluido térmico
Este sistema se inicia en el tanque de retorno de
condensado en calderas de baja capacidad o bien en el
deareador en calderas de gran capacidad.
Donde se mantiene un nivel normal de operación el tanque de
retorno de condensado o el deareador cumple con dos
objetivos: calentar el agua que se le suministra a la
caldera y desgasificar gases indeseables en el sistema.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
21
1. Sistema de alimentación de agua
o fluido térmico
De aquí es de donde succiona la bomba de agua de
alimentación que normalmente es una bomba
centrífuga cuya capacidad va de acuerdo a la capacidad
de la caldera.
En la línea de agua de alimentación se debería tener una
válvula de no retorno para evitar un contraflujo cuando
la bomba se encuentra fuera de servicio corriendo el
riesgo de que se quede sin agua.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
22
2. Sistema de tratamiento químico del agua
El agua utilizada en una caldera debe ser previamente
tratada químicamente, evitando problemas en la misma
debido a la concentración de sólidos que provocan
incrustación o bien el grado de acidez o alcalinidad que
provoca corrosión o incrustación respectivamente.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
23
2. Sistema de tratamiento químico del agua
Existen dos tipos de tratamiento químico para el agua de una
caldera: el tratamiento interno efectuándose al dosificar
sustancias químicas al tanque de retorno de condensado
y el
tratamiento externo, llevado a cabo en un suavizador una
planta de agua desmineralizada o bien en la ósmosis
inversa.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
24
Parámetros químicos a vigilar en el
agua de las calderas
a)
El potencial hidrógeno (ph) que significa
el grado de acidez o alcalinidad del agua
el cual debe ser de 10 a 11.
b) La dureza la cual debe ser cero (0) y
significa las PPM de sólidos de
concentración en el agua. Estos sólidos
normalmente son calcio, magnesio y
silicio.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
25
Parámetros químicos a vigilar en las calderas
c)
Sólidos disueltos deben de ser entre 3000-6000 PPM en
calderas de baja capacidad.
d) Conductividad indica la cantidad de sólidos en calderas de
gran capacidad y no debe ser mayor de 100 micro
mhos.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
26
3. Sistema de aire y gases de la
combustión
Este sistema está comprendido desde el tiro forzado hasta
la chimenea se encarga de proporcionar el flujo de aire
adecuado para el barrido en un inicio así como el aire
realmente suministrado para una completa combustión.
También cumple con la finalidad de desalojar los gases
producto de la combustión descargando en la chimenea
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
27
3. Sistema de aire y gases de la
combustión
En caldera acuotubular como pirotubular el flujo se controla
por medio de compuertas. Las calderas pueden ser de tiro
natural sino tienen tiro forzado o tiro inducido de tiro
balanceado si tienen tiro forzado e inducido o de presión
positiva si nada más tiene tiro forzado.
Cuando se efectúa el barrido de gases se lleva acabo de tal
manera que el aire desaloja 5 veces el volumen de la cámara
de combustión.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
28
4. Sistema eléctrico de la caldera
La caldera para operar en optimas condiciones en necesario
la instalación equipos auxiliares como son el ventilador de
tiro forzado, tiro inducido, bomba de agua de alimentación,
bomba de combustible los cuales son accionados por medio
de motores eléctricos además se requiere la energía
eléctrica para el control supervisión, protección y medición;
es por ello que se utiliza en energía de potencia. Ejemplo:
220 volts. De C.A o bien energía de control 110 volts C.A.
además se requiere energía eléctrica para el transformador
de ignición el cual provoca la chispa en el electrodo.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
29
4. Sistema eléctrico de la caldera
Esta energía en México proviene principalmente de Comisión
Federal de Electricidad aunque algunas instalaciones de la
iniciativa privada tienen sus propias plantas termoeléctricas,
además cuentan con una planta de emergencia y un banco de
baterías.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
30
5. Sistema de combustible a quemadores
El combustible utilizado en las calderas se encuentra en la
naturaleza en estado sólido, líquido o gaseoso.
Como combustibles sólidos son utilizados principalmente el
carbón, el bagazo de caña, la cascarilla de café, la basura, el
aserrín, etc. Como combustibles líquidos se utilizan el diesel
y combustoleo y como combustibles gaseosos el gas natural
y el gas L. P.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
31
5. Sistema de combustible a quemadores
Los problemas principales de operación y mantenimiento
ocasionados por el combustible sólido es la ceniza ya que esta
tiene un gran porcentaje en una libra de combustible por tal
motivo se requiere un equipo auxiliar complejo para extraerla
del hogar de la caldera además crea problemas ecológicos.
Con respecto al mantenimiento ocasiona erosión en tuberías así
como vibración en máquinas rotatorias.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
32
5. Sistema de combustible a quemadores
Los combustibles líquidos como el combustolio que requiere
de un calentamiento para que no se solidifique su problema
principal es el control de temperaturas para que fluya
mínimo 45° C. y al entrar a la caldera 125°C. y atomizado.
También tiene problemas ecológicos ya que su alto
contenido de azufre al oxidarse este se produce el SO2
(dióxido de azufre) el cual al condensarse provoca la lluvia
ácida. El combustible ocasiona muchos problemas de
mantenimiento haciendo que la caldera salga más rápida a
mantenimiento.
El problema del gas natural es la humedad ya que esta al
entrar al hogar de la caldera se evapora saliendo por la
chimenea ocasionando una perdida calorífica.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
33
6. Sistema de protección, medición y control
Este sistema supervisa los mecanismos de control, de
medición y protección de la caldera enviando señal de
disparo o apagado de la misma cuando se presenta alguna
anomalía que pone en riesgo a la propia caldera o la
integridad física de las personas que la operan.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
34
6. Sistema de protección, medición y control
Las principales mediciones en una caldera son:
El nivel de agua.
El flujo de combustible.
El flujo de aire.
La presión de combustible.
El nivel del tanque de retorno de condensado.
El flujo de agua de alimentación.
La temperatura de los gases de la combustión en chimenea.
El porcentaje de O2, CO2 y CO por medio de un analizador
orzat.
Nivel de combustible en tanques de almacenamiento.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
35
6. Sistema de protección, medición y control
Los principales controles de una caldera son:
Control de nivel de agua.
Control de combustible.
Control de presión de vapor.
Control de flujo de aire.
Control de presión de combustible a quemador y piloto.
Control de nivel del tanque de retorno de condensados.
Control químico.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
36
6. Sistema de protección, medición y control
Las principales protecciones de disparo en una caldera son:
Disparo por bajo nivel.
Disparo por falta de flama.
Disparo por alta y baja presión de combustible.
Disparo por bajo flujo de aire para la combustión.
Disparo mecánico y eléctrico de emergencia.
Nota: todas estas protecciones operan sobre la válvula
principal de corte de combustible.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
37
Sistema/Accesorios
Alimentación de
agua
 Bomba
 Tanque de
retorno de
condensados
 Calentadores
 Válvula de
succión y
tubería
 Válvula de
descarga y
tubería
 Válvula de no
retorno
 Válvula
reguladora de
flujo de agua
de
alimentación
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
Tratado químico
del agua
 Suavizador
 Ósmosis
inversa
 Planta de
tratamiento de
agua
desmineralizad
a
 Tanque de
salmuera
 Bombas
 Filtros
Aire y gases de la
combustión
 Ventilador de
tiro forzado
 Ventilador de
tiro inducido
 Compuertas de
aire
 Ductos
 Chimenea





Eléctrico de la
caldera
Tablero de
control
Alimentación
CA y CD
Transformador
de ignición
Interruptor
general
Interruptor
general
Combustible a
quemadores
 Válvula
reductora de
presión
 Válvula
reguladora de
flujo
 Tanques
 Calentadores
 Filtros
 Bombas
 Válvula
principal de
corte de
combustible a
quemadores
 Manómetros
 Termómetros
 Medidores de
flujo
Protección, medición y
control
 Control de nivel
 Control de presión
 Control de protección
de falla de flama
 Control auxiliar de
nivel (Warrick)
 Indicador de nivel
 Medidor de flujo de
agua
 Medidor de flujo de
combustible
 Indicador de presión
de vapor
 Indicador de
temperatura de gases
de la combustión
 Mirilla de inspección
de flama en l hogar
MC11-32
38
COMBUSTIÓN DE UN GENERADOR DE VAPOR
Chimenea
Hogar
Pasaje de gases
Gases
Hogar
Quemadores
Aire
Combustible
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
Ductos
Ventilador
MC11-32
39
Principios de diseño
Una caldera se diseña bajo los principios primera y segunda
ley de la termodinámica que establecen que la energía no se
puede crear ni destruir solo se convierte de una forma a otra y
que el flujo de calor siempre sería del cuerpo de mayor
temperatura a otro cuerpo con menor temperatura.
El agua que se la suministra a la caldera primero cumple la
función de refrigerante para posteriormente convertir en
vapor de agua. Una vez que se tiene agua se suministra el aire,
chispa y combustible provocándose la combustión liberándose
la energía química del combustible produciendo calor este
calor es cedido al metal y después este cede su calor al agua
evaporándose almacenando energía entálpica de presión y
temperatura.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
40
Principios de diseño
Con esta energía el vapor de agua puede utilizarse como
fluidos motriz accionando turbinas o bien como fluido de
calentamiento. Cabe mencionar que el vapor utilizado en las
turbinas tiene que ser vapor recalentado ya que en estas
sufre una expansión convirtiéndose en vapor saturado. El
vapor utilizado como fluido de calentamiento debe ser vapor
saturado seco ya que la humedad perjudica las máquinas.
Las tres formas de transferencia de calor se presentan en
una caldera es decir por medio de radiación se calientan las
paredes de agua posteriormente los tubos absorben calor
por conducción y por último el agua se calienta por
convección.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
41
Procedimiento de arranque y paro de la caldera
1.
2.
3.
4.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
Válvula de seguridad
Control de nivel de flotador
con cristal de nivel
Control auxiliar de nivel de
electrodos
Controles de presión límite de
operación
5.
6.
7.
8.
Control de presión modulante
Motor modutrol
Válvula
reguladora
de
combustible
Ventilador con su compuerta
regulable
9. Manómetro
10. Termómetro en base de la
chimenea
11. Alarma
12. Programador
MC11-32
42
Procedimiento de encendido de las calderas
acuotubulares
1. Verificar energizado el programador localizado en la parte
frontal de la caldera.
2. Verificar efectuado el barrido de gases de la combustión
observando señalización en el programador de “Barrido
terminado” y las compuertas de aire en posición mínima.
3. Se abren las válvulas manuales de gas a piloto.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
43
Procedimiento de encendido de las calderas
acuotubulares
4. Se activa botón de alarma desactivándose al oprimir botón
de gas a piloto.
5. Se opera el botón de gas a piloto energizándose válvulas
solenoide de gas a piloto permitiendo paso de gas al mismo
cerrando al mismo tiempo la válvula solenoide de venteo y
energizándose el transformador de ignición suministrándose
alto voltaje al electrodo provocando la chispa.
6. Se enciende el foco blanco y se energiza el revelador de
tiempo de ignición.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
44
Procedimiento de encendido de las calderas
acuotubulares
7. Al encender el piloto la fotocelda detecta la flama
encendiendo el foco verde indicando que ya se puede
encender el quemador.
8. Se abre la válvula macho a quemador.
9. Se opera el botón de arranque del quemador abriendo la
válvula maxon quedando el quemador encendido.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
45
Procedimiento de encendido de las calderas
acuotubulares
10. Una vez encendida la caldera es importante mantenerla
con flujo mínimo de combustible encendiendo y apagando el
quemador para uniformizar la temperatura de la caldera.
11. Observar la flama de la combustión regulando el flujo de
aire para mantener una relación aire combustible adecuada
y un exceso de aire adecuado.
12. Revisar la descarga de la chimenea para observar la
coloración de gases de la combustión lo cual es un indicativo
de qué tan efectiva es la combustión.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
46
Procedimiento de encendido de las calderas
acuotubulares
13. Mantener la presión correcta del gas a quemador la cual
variará al manipular la selectora del combustible en el tablero de
control abriendo o cerrando la reguladora de flujo de gas.
14. Verificar que esté cerrada la válvula de vapor.
15. Al continuar encendida la caldera, ésta va ir incrementando
la presión y la temperatura del vapor, éste incremento deberá
ser de acuerdo a la curva de operación del fabricante.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
47
Procedimiento de encendido de las calderas
acuatubulares
16. Se procederá a efectuar un análisis de Orzat para
observar el comportamiento de la combustión.
17. Se verifica disponibilidad de las válvulas de seguridad.
18. Efectuar una prueba de todos los disparos o
protecciones de la caldera.
19. Cerrar el venteo de domo al tener 25 Lb/pilg2.
20. Abrir la válvula de purga continua para proceder a
efectuar análisis químicos.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
48
Procedimiento de operación de las calderas
Para la puesta en servicio de la caldera se requiere efectuar
una serie de revisiones antes de iniciar cualquier maniobra;
para tal efecto es necesario tener a la mano el procedimiento
de operación de cada uno de los sistemas auxiliares que
intervienen el buen funcionamiento de la misma.
Este sistema (sistema de agua de alimentación a la caldera)
está comprendido desde el tanque de almacenamiento del
deareador o tanque de retorno de condensados hasta la
entrada de agua a la caldera para efectuar la puesta en
servicio se lleva acabo una serie de revisiones y verificaciones
del equipo involucrado procediendo de la siguiente manera:
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
49
Procedimiento de operación de las calderas
1. Verificar que no exista licencia en el equipo anterior.
2. Revisar la caldera para verificar que está en condiciones de
recibir agua abriendo la válvula de entrada de agua.
3. Revisar nivel normal de operación en el deareador y bien el
tanque de retorno de condensados.
4. Revisar la bomba de agua de alimentación.
5. Abrir la válvula de succión de la bomba
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
50
Procedimiento de operación de las calderas
6. Purgar la bomba.
7. Abrir válvula de recirculación de la bomba al deareador o al
tanque de retorno de condensados.
8. Verificar disponible el interruptor del motor de la bomba.
9. Poner en servicio la bomba verificando la corriente que
toma el motor de la misma.
10. Iniciar el llenado de agua a la caldera la cual deberá tener
todas las válvulas cerradas excepto el venteo y válvulas que
comunican a instrumentos de medición y control.
11. Es importante verificar disponible las mirillas de los
niveles de cristal tanto en el deareador o tanque de
condensados como en la caldera.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
51
Procedimiento de operación de las calderas
12. Revisar la bomba de agua de alimentación que no tenga
ruidos anormales, calentamiento excesivo, fugar o vibraciones
mecánicas.
13. Probar el arranque automático de la bomba la cual deberá
entrar en servicio al tener un bajo nivel.
14. La bomba de agua de alimentación es quizá el auxiliar más
importante en lo que se refiere a la seguridad en la operación
de la caldera, operan a altas velocidades con muy exactas
tolerancias y deben ser cuidadosamente armadas y operadas
a fin de que funciones en forma satisfactoria.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
52
Procedimientos para la prueba hidrostática
1. Revisar las tuberías por donde circula el agua hasta la
caldera que se encuentren bien ancladas o soportadas esta
prueba consiste en mantener presurizada y en reposo el
agua en el interior de la caldera.
2. Las válvulas de seguridad deberán obstruirse con una
placa y abierto el venteo.
3. Verificar los parámetros químicos del agua estén
normales dosificando sustancias químicas.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
53
Procedimientos para la prueba hidrostática
4. Llenar con agua la caldera y cerrar venteo en cuanto
sea desalojado todo el aire cerrando el venteo
5. El agua deberá estar a una temperatura de 25 a 35°
C.
6. Poner en servicio la bomba y mantener una presión
de 1.5 veces la presión de trabajo.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
54
Procedimiento para la puesta en servicio del sistema
aire-gases de la combustión de la caldera
Entre los auxiliares esenciales para la operación de la
caldera nos encontramos con los equipos destinados al
suministro de aire para la combustión y la evacuación de
los productos de la misma, después de haber suministrado
agua a la caldera se precede a poner en servicio dicho
sistema efectuando las siguientes revisiones y maniobras:
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
55
Procedimiento para la puesta en servicio del sistema
aire-gases de la combustión de la caldera
1. Verificar que no exista licencia en los equipos
correspondientes como son motor y ventilador de tiro forzado,
servomecanismo que opera la compuerta de aire, caja de aire
de la caldera así como el economizador y chimenea.
2. Verificar el aire de instrumentos al servomecanismo y a la
selectora localizada en el cuarto de control y en sí a todos los
instrumentos de medición, control y protección del sistema.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
56
Procedimiento para la puesta en servicio del sistema
aire-gases de la combustión de la caldera
3. Purgar la línea de aire a los equipos anteriormente citados
para evitar condensados.
4. Verificar la presión de aire a los instrumentos anteriores.
5. Revisar el motor del tiro forzado, que esté acoplado
correctamente, así como su lubricación, enfriamiento y
conexiones eléctricas.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
57
Procedimiento para la puesta en servicio del sistema
aire-gases de la combustión de la caldera
6. Poner en posición dentro del interruptor que alimenta el
motor del tiro forzado así mismo su energía de control y sus
protecciones.
7. Verificar en posición mínima la selectora en el cuarto de
control.
8. Poner en posición de automático la palanca del
servomecanismo del tiro forzado.
9. Revisar los ductos de conexión entre el ventilador de tiro
forzado y la caja de aire así como la salida del economizador
a la chimenea asegurándose su estanqueidad, soportes
adecuados y juntas de expansión. Las compuertas de succión
del ventilador deben operar sin dificultad.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
58
Procedimiento para la puesta en servicio del sistema
aire-gases de la combustión de la caldera
10. Verificar que la chimenea esté bien soportada y anclada a
fin de resistir vientos fuertes y provista de pararrayos y luces
que la señalen a los aviones.
11. Se activa el botón de arranque del tiro forzado localizado
en el tablero del programador quedando en servicio el
ventilador abriendo las compuertas del mismo al 100% para
efectuar el barrido de gases que pudieran haberse acumulado
en el interior de la caldera.
12. Se verifica que el sentido de rotación del ventilador sea el
correcto así como el amperaje del motor se normalice después
de haber tomado su corriente de arranque.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
59
Procedimiento para la puesta en servicio del
sistema aire-gases de la combustión de la caldera
13. Una vez en operación el ventilador de tiro forzado verificar
el rango de vibración en sus chumaceras las cuales deberán de
estar dentro del rango permitido.
14. Revisar tanto al motor como al ventilador de que no
tengan ruidos anormales o calentamiento.
15. Es importante colocar rejillas de alambre en la succión del
ventilador para evitar que la basura sea succionada por el
ventilador con el daño consiguiente.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
60
Procedimiento para la puesta en servicio del sistema
aire-gases de la combustión de la caldera
16. Después de efectuado el barrido el ventilador se deja en
servicio para continuar con las maniobras de encendido de la
caldera.
17. Revisar la salida de la chimenea verificando que existe flujo
comprobando que no existe ninguna obstrucción en el sistema
de aire-gases esto se logra observando los multipointer del
cuarto de control.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
61
Procedimiento para puesta en servicio del
suministro de gas natural a la caldera
Se puede utilizar gas natural como combustible el cual
requiere un mínimo equipo ya que es recibido por
gasoducto y no es almacenado. Es un combustible con
mínimos problemas de operación no deja residuos en
economizador y las superficies de la calefacción se
mantienen limpias con respecto a otros combustibles
además su combustión es más pura por lo que ocasiona
menos problemas ambientales para ponerlo en servicio se
procede de la siguiente manera:
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
62
Procedimiento para puesta en servicio del
suministro de gas natural a la caldera
1. Abrir la válvula de bloqueo que se encuentra a la llegada del
suministro de gas a la planta.
2. Verificar normal la presión de gas antes de la válvula
reductora de presión la cual debe ser 8 kg/cm2. De ser posible
comunicarse con la compañía proveedora del combustible
para que mantengan la presión de llegada.
3. Purgar el filtro localizado antes de la válvula reductora de
presión esto es muy importante para evitar arrastres de
condensado en las líneas sobre todo en época invernal.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
63
Procedimiento para puesta en servicio del
suministro de gas natural a la caldera
4. Abrir válvulas de bloqueo que se localizan antes y después
de la válvula reductora de presión verificando cerrado su BYPASS.
5. Abrir la válvula que se encuentra después de transmisores
de flujo, presión y temperatura verificando abiertas las
válvulas del transmisor de flujo.
6. Observar la presión a la salida de la válvula reductora la
cual deberá ser de 2 kgs/cm2.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
64
Procedimiento para puesta en servicio del
suministro de gas natural a la caldera
7. Verificar las válvulas que suministran gas a la caldera No. 2,
ya que del mismo cabezal se alimentará la caldera No. 1
8. Verificar abierta la válvula que comunica al manómetro que
indica la presión en el cabezal de gas a piloto.
9. Abrir la válvula que se encuentra antes de la válvula
reductora de gas a piloto.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
65
Procedimiento para puesta en servicio del
suministro de gas natural a la caldera
10. Verificar presión de gas a piloto en el manómetro
localizado después de la válvula reductora de presión.
11. Revisar la energía eléctrica a las válvulas solenoides de gas
a piloto y venteo del cabezal y en general a todos los equipos
del sistema que requieran de la misma.
12. Abrir válvulas de bloqueo entrada de gas a piloto así como
la del manómetro.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
66
Procedimiento para puesta en servicio del suministro
de gas natural a la caldera
13. Verificar abierta la válvula del manómetro del cabezal de
gas a quemador.
14. Abrir la válvula de bloqueo localizada antes de la válvula
de control de presión (PCV-3502-A).
15. Abrir las válvulas que comunican a la señal automática de
la válvula anterior así como la válvula de los manómetros
localizados junto a la misma.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
67
Procedimiento para puesta en servicio del suministro
de gas natural a la caldera
16. Comunicar válvulas al transmisor de flujo así como al
switch de alta presión (HGP-3502).
17. Verificar cerrada la válvula de corte principal.
18. Comunicar el switch de baja presión (LGP-3501).
19. Verificar en posición mínima la válvula de control de flujo
de gas a quemador.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
68
Procedimiento para puesta en servicio del suministro
de gas natural a la caldera
20. Verificar en posición mínima la selectora de combustible
en cuarto de control.
21. Abrir la válvula que comunica al manómetro instalado
junto a la válvula macho.
22. Verificar cerrada la válvula macho la cual deberá estar
oprimiendo al microswitch permisivo de encendido.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
69
Bitácora del operador de calderas
CALDERA
_____________________________________________________________
CAPACIDAD_______________
HPC
FECHA___________________________________
ACTIVIDADES
PRESIÓN VAPOR CALDERA
NIVEL DE AGUA DE CALDERA
NIVEL EN EL TANQUE DE CONDENSADOS
TEMP. TANQUE CONDENSADOS
COLORACIÓN DE LA FLAMA
TEM. GASES CHIM. FLAMA ALTA
TEMPERATURA (COMBUSTOLEO)
PRESIÓN (COMBUSTOLEO) CALENT.
PRESIÓN COMBUSTIBLE QUEMADOR
PRESIÓN COMBUSTIBLE RETORNO
PRESIÓN PILOTO GAS QUEMADOR
PRESIÓN AIRE ATOMIZACIÓN
PURGA CONTROL NIVEL
PURGA CRISTAL NIVEL
PURGA DE FONDO (min. c/8 hrs.)
SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS P.P.M.
PH
DUREZA AGUA SUAVISADA
ALIMENTACIÓN QUÍMICOS
PURGA VÁLVULAS SEGURIDAD
PRUEBA CORTE BAJO NIVEL
PRUEBA CORTE FALLA FLAMA
HORAS
RANGO
TURNO 1
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
TURNO 2
REVISÓ
APROBÓ
TURNO 3
TOMAR
LECTURAS
CADA HORA
C/ 4 hrs.
C/ 4 hrs.
1500-2000
10-11
0-10
SEMANAL
SEMANAL
SEMANAL
NOTAS: PRESIONES EN KG/CM2, PRESIONES GAS PILOTO EN CM; TEMPERATURA EN 0C
OBSERVACIONES:
DÍA DE LA SEMANA________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
Registro conforme a la ley. Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización del Ing. Luis Ricart G.
FOGONERO: TURNO 1
FOGONERO: TURNO 2
MC11-32
FOGONERO: TURNO 3
70
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE AGUA
SATURADO
PRESIÓN
ABSOLUTA
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
TEMP.
0
C
CALOR
AGUA
Kcal/kg
CALOR
VAPOR
Kcal/kg
CALOR
TOTAL
Kcal/kg
VOLUMEN
ESPECÍFICO
1/Kg
+2
2
2.5
3
3.5
4
119.6
126.7
132.8 +23.2
138.1
142.8
120.4
127.7
133.9
139.4
164.2
526.8
522.2
518.1
514.5
511.2
647.2
649 g
652
653 g
655.4
900.6
731
616.3
533.5
470.8
+2
4.5
5
5.5
147.1
151 +15.1
154.6
148.6
152.6
156.5
508.2
505.5
502.9
656.8
658.1
659.2
421.7
382
349.4
+2
6
6.5
7
7.5
157.9
161.1
164
166.8
11.9
159.8
163
166.1
168.9
500.4
598.1
595.9
593.9
660.2
661.1
662
662.8
322
298.7
278.6
261.1
+2
8
8.5
9
9.5
10
169.5
172
174.4
176.7
178.9
+9.4
171.7
174.3
176.8
197.2
181.5
491.8
489.9
488.1
486.3
484.6
663.5
664.2
664.9
665.5
666.1
245.8
232.2
220
209.1
199.3
+2
10.5
11
11.5
12
181
183.1
185
186.9
+8
183.7
185.8
187.9
189.9
483
481.3
479.8
478.2
666.6
667.1
667.6
668.1
190.8
182.2
175
167.8
+2
12.5
13
13.5
14
188.8
190.6
192.3
194
+7.1
191.8
193.7
195.5
197.3
476.8
475.3
473.9
472.5
668.5
669
669.4
669.8
161.7
155.6
150.4
145.1
MC11-32
71
Reglas de los “nunca”
1) "Nunca" Alimentar agua fría a la caldera en operación.
2) "Nunca" Deje más de una semana sin disparar manualmente la válvula de seguridad.
3) "Nunca" Le abra las puertas a su caldera si ésta se encuentra caliente.
4) "Nunca" Deje de efectuar las purgas diarias de fondo y de la columnas de nivel.
5) "Nunca" "Puntear" a la bomba para que alimente agua si el nivel en la caldera ha
desaparecido y no tenemos idea hasta dónde se encuentra.
6) "Nunca" Reduzca, manualmente, el tiempo de barrido inicial de los gases del hogar.
7) "Nunca" Deje abiertas las válvulas de combustible después de parar su caldera.
8) "Nunca" Deje energizado el circuito automático después de parar su caldera.
9) "Nunca" Instale "puentes" en el circuito eléctrico de los controles que limitan la operación.
10) "Nunca" Intente encender su caldera si antes no ha observado el hogar y guardado su
distancia.
“CALIDAD EN EL SERVICIO”
MC11-32
72