Automatizacion Calderas
Páginas: 9 (2220 palabras)
Publicado: 22 de julio de 2011
Instrumentación & Control de Calderas industriales
CONTROL DE CALDERAS INDUSTRIALES
1. CONTROL DE COMBUSTION La función primaria del control de combustión es entregar una mezcla de aire y combustible al quemador a una rata que satisfaga los requerimientos de carga de la caldera bajo condiciones seguras y eficientes. Con insuficiente aire, se desperdicia combustible debido a combustiónincompleta, además esta mezcla rica puede causar explosiones en puntos calientes. Un exceso de aire también desperdicia combustible, calentando aire que luego sale por la chimenea.
C+O2 = CO2 + 14700 BTU/lb 2H2+O2 = 2H2O + 62000 BTU/lb S+O2 = SO2 + 4050 BTU/lb
www.compuequipos.com.co
1
Instrumentación & Control de Calderas industriales
Un sistema típico de control es el conocido comolead-lag o full-metered, cross-limited control donde la presión del cabezal de vapor representa la demanda y actúa como setpoint para los controladores de aire y combustible.
Debido a la importancia del master de control, existen varios tipos de configuraciones. El uso de un arreglo sofisticado resulta en una mayor precisión en la señal de control de combustión. Uno de los arreglos utilizadosconsiste en usar la demanda de vapor como señal anticipatoria antes que cambie la presión.
www.compuequipos.com.co
2
Instrumentación & Control de Calderas industriales
Full-Metered, Cross-Limited Control
CONTROL DE AJUSTE POR OXIGENO El ajuste por oxígeno trata de maximizar la eficiencia de la operación, mejorando el control de la relación aire/combustible basado en el porcentaje deexceso de oxígeno en los gases de combustión.
www.compuequipos.com.co
3
Instrumentación & Control de Calderas industriales
Si la mezcla aire/combustible fuera en las proporciones químicamente correctas, los productos teóricos de la combustión serían dióxido de carbono y vapor de agua. Debido a que la mezcla no es perfecta, siempre es necesario agregar un exceso de aire para manteneruna combustión óptima. El porcentaje óptimo de oxígeno en los gases de combustión depende del tipo de combustible y varía con la carga, por lo tanto es recomendable que el setpoint del controlador de oxígeno sea función del flujo de vapor. Como sensores de oxígeno son populares los de oxido de zirconio, hay que revisarlos con frecuencia y cambiarlos si no pasan la calibración normal y primaria.CONTROL DEL AGUA DE ALIMENTACION El sistema de control de calderas es usualmente multivariable con los lazos de control del agua de alimentación, combustible y aire interactuando sobre todo el sistema. El nivel de la caldera es una de las variables críticas para la operación segura, un bajo nivel expone los tubos a demasiado calentamiento mientras que alto nivel permite el arrastre de gotas delíquido que corroen y dañan los equipos que usan este vapor. Este sistema de control es complicado debido a la respuesta inversa que se presenta en estos sistemas, conocida como shrink and swell. En calderas grandes se utiliza un sistema típico diseñado para cambios de carga rápidos y grandes conocido como feedforward-plus-feedback o control de nivel de tres elementos, donde se miden el flujo de agua,el flujo de vapor y el nivel del drum.
www.compuequipos.com.co
4
Instrumentación & Control de Calderas industriales
El elemento anticipatorio mantiene el suministro de agua en balance con la demanda de vapor y el control de nivel ajusta el flujo para compensar las perdidas por purgas o errores en la medición de flujo de vapor. La salida del control de flujo puede operar sobre laválvula de control de nivel o sobre el variador de velocidad del motor de la bomba.
CONTROL DE LA PRESION DEL HOGAR
Un tipo de control de presión del hogar es el sistema de tiro balanceado (Tiro forzado y tiro inducido). El tiro forzado se usa para regular el aire de combustión y el tiro inducido regula la presión dentro del hogar ligeramente por debajo de la presión atmosférica para prevenir...
CONTROL DE CALDERAS INDUSTRIALES
1. CONTROL DE COMBUSTION La función primaria del control de combustión es entregar una mezcla de aire y combustible al quemador a una rata que satisfaga los requerimientos de carga de la caldera bajo condiciones seguras y eficientes. Con insuficiente aire, se desperdicia combustible debido a combustiónincompleta, además esta mezcla rica puede causar explosiones en puntos calientes. Un exceso de aire también desperdicia combustible, calentando aire que luego sale por la chimenea.
C+O2 = CO2 + 14700 BTU/lb 2H2+O2 = 2H2O + 62000 BTU/lb S+O2 = SO2 + 4050 BTU/lb
www.compuequipos.com.co
1
Instrumentación & Control de Calderas industriales
Un sistema típico de control es el conocido comolead-lag o full-metered, cross-limited control donde la presión del cabezal de vapor representa la demanda y actúa como setpoint para los controladores de aire y combustible.
Debido a la importancia del master de control, existen varios tipos de configuraciones. El uso de un arreglo sofisticado resulta en una mayor precisión en la señal de control de combustión. Uno de los arreglos utilizadosconsiste en usar la demanda de vapor como señal anticipatoria antes que cambie la presión.
www.compuequipos.com.co
2
Instrumentación & Control de Calderas industriales
Full-Metered, Cross-Limited Control
CONTROL DE AJUSTE POR OXIGENO El ajuste por oxígeno trata de maximizar la eficiencia de la operación, mejorando el control de la relación aire/combustible basado en el porcentaje deexceso de oxígeno en los gases de combustión.
www.compuequipos.com.co
3
Instrumentación & Control de Calderas industriales
Si la mezcla aire/combustible fuera en las proporciones químicamente correctas, los productos teóricos de la combustión serían dióxido de carbono y vapor de agua. Debido a que la mezcla no es perfecta, siempre es necesario agregar un exceso de aire para manteneruna combustión óptima. El porcentaje óptimo de oxígeno en los gases de combustión depende del tipo de combustible y varía con la carga, por lo tanto es recomendable que el setpoint del controlador de oxígeno sea función del flujo de vapor. Como sensores de oxígeno son populares los de oxido de zirconio, hay que revisarlos con frecuencia y cambiarlos si no pasan la calibración normal y primaria.CONTROL DEL AGUA DE ALIMENTACION El sistema de control de calderas es usualmente multivariable con los lazos de control del agua de alimentación, combustible y aire interactuando sobre todo el sistema. El nivel de la caldera es una de las variables críticas para la operación segura, un bajo nivel expone los tubos a demasiado calentamiento mientras que alto nivel permite el arrastre de gotas delíquido que corroen y dañan los equipos que usan este vapor. Este sistema de control es complicado debido a la respuesta inversa que se presenta en estos sistemas, conocida como shrink and swell. En calderas grandes se utiliza un sistema típico diseñado para cambios de carga rápidos y grandes conocido como feedforward-plus-feedback o control de nivel de tres elementos, donde se miden el flujo de agua,el flujo de vapor y el nivel del drum.
www.compuequipos.com.co
4
Instrumentación & Control de Calderas industriales
El elemento anticipatorio mantiene el suministro de agua en balance con la demanda de vapor y el control de nivel ajusta el flujo para compensar las perdidas por purgas o errores en la medición de flujo de vapor. La salida del control de flujo puede operar sobre laválvula de control de nivel o sobre el variador de velocidad del motor de la bomba.
CONTROL DE LA PRESION DEL HOGAR
Un tipo de control de presión del hogar es el sistema de tiro balanceado (Tiro forzado y tiro inducido). El tiro forzado se usa para regular el aire de combustión y el tiro inducido regula la presión dentro del hogar ligeramente por debajo de la presión atmosférica para prevenir...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.