Calderas de Circulación Natural Tipo «D»

Características Generales

Las calderas de circulación natural tipo «D» se caracterizan por su diseño simétrico, con dos calderas idénticas funcionando en paralelo. El proceso de combustión se basa en la inyección de combustible pulverizado a presión, generando gases calientes que transfieren calor a través de haces tubulares.

Componentes Principales

• Cámara de Combustión: Donde se quema el combustible pulverizado, generando gases calientes.
• Pared de Agua: Tubos laterales que absorben calor de los gases, evitando el sobrecalentamiento de las paredes de la caldera y generando vapor.
• Economizador: Precalienta el agua de alimentación de la caldera utilizando el calor residual de los gases de escape.
• Calentador de Aire: Eleva la temperatura del aire de combustión para mejorar la eficiencia.
• Recalentador de Vapor: Aumenta la temperatura del vapor para evitar la condensación y mejorar la eficiencia de la turbina.

Control de Temperatura del Vapor

Con Atemperador

El atemperador es un dispositivo que regula la temperatura del vapor recalentado mediante la inyección de agua. Se utiliza en calderas como la Foster Wheeler ESD y la Kawasaki BDU, donde el recalentador se divide en dos etapas con un atemperador intermedio.

Foster Wheeler ESD

El atemperador se encuentra en el conducto de alimentación de aire, dividido en dos secciones con válvulas que controlan el flujo de aire y, por lo tanto, la cantidad de calor transferido al vapor.

Kawasaki BDU

El atemperador está ubicado en el colector superior. El vapor recalentado puede pasar directamente a la segunda etapa del recalentador o a través del atemperador, regulando la temperatura final mediante una válvula de control.

Sin Atemperador

Foster Wheeler ESD II

El control de temperatura se logra dividiendo el conducto de gases de escape en dos partes. Una parte contiene el recalentador, mientras que la otra alberga una unidad de control con haces tubulares que calientan el agua de alimentación. Las válvulas regulan el flujo de gases a través de cada sección, controlando la temperatura del vapor recalentado.

Sistema de Control por Inyección de Agua

Se inyecta agua pulverizada directamente en el conducto de vapor recalentado para controlar su temperatura. Las camisas protectoras evitan la erosión del tubo.

Avances en el Diseño de Calderas

• Paredes de agua de membrana: Mayor número de tubos para una mejor transferencia de calor.
• Quemadores en la parte superior: Distribución uniforme del calor a todos los vaporizadores.
• Suelos inclinados: Evitan la evaporación pelicular y mejoran la circulación del agua.
• Reducción de tubos vaporizadores: Se aprovecha mejor el calor de los gases de escape al aumentar la superficie del economizador y el recalentador.

Ejemplos de Calderas Avanzadas

• Foster Wheeler ESD III: Calentamiento del aire de alimentación y colector inferior de menor tamaño.
• Foster Wheeler ESD III Laster Type: Mayor inclinación de los suelos, paredes de agua envolventes y atemperador en el colector superior.
• F.W. ESD IV: Suelos aún más inclinados, eliminación de la protección refractaria y colector inferior más pequeño.

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