Conceptos sobre el diagnóstico y la evaluación termoeconómica de turbinas de vapor

Resumen

¿Es posible conocer cuanto cuesta el deterioro actual de su turbina de vapor?, ¿Es posible saberlo a partir de las condiciones termodinámicas que se están monitorizando en tiempo real?, ¿Cuando detener la producción, o seguir manteniendo la carga, a la hora de corregir una malfunción?. Estas preguntas se plantean a lo largo de la operación de una turbina de vapor, y son cruciales en la vida remanente de una planta. En esta tesis se trata de dar una respuesta a estas preguntas por medio de la detección y valoración en planta de malfunciones que pueden estar afectando al funcionamiento "nominal" de las turbinas. Las malfunciones de las turbinas se han clasificado dentro de dos posibles categorías: intrínsecas, e inducidas. Las malfunciones intrínsecas se definen como aquellas causas o deterioros internos de la turbinas que afectan directamente al rendimiento (Dh) y/o al área efectiva de estrangulamiento (DA), dichas causas se originan por el efecto de la erosión, fracturas, roturas, sedimentos, rugosidad, fricción, deterioro del caminos de vapor, deformación o roturas de diafragma y/ cierres, pérdidas en válvulas de admisión, pérdidas de calor en cuerpo de turbinas, etc. Las malfunciones inducidas se deben principalmente a factores externos a la propia turbina, como pueden ser los cambios en la temperatura de vapor de admisión (DTadm), la presión del vapor a la salida (DPsal), o los cambios en los caudales de extracción (Dmext). Para la detección de las malfunciones es necesario disponer de dos fuentes de información: i) los datos de fabricante, y ii) los datos de operación en planta. I) Los datos del fabricante (balances térmicos, pruebas de aceptación, curva de vapor exhaustado, etc.) permiten conocer las condiciones de nominales (de garantía) de las turbinas a distintas cargas de trabajo, para establecer el "estado de referencia" correspondiente a cada de trabajo (flujo másico de expansión).