Cogeneración

El desafío

Dado a que la cogeneración utiliza una turbina alimentada por gas natural para generar electricidad, las velocidades internas del aire dentro del sistema son muy altas. Estas velocidades a menudo superan los límites de velocidad de los sistemas de aislamiento de fibra de alta temperatura. En general, se utiliza un revestimiento de cara caliente de acero inoxidable respaldado por colchas de fibra soluble o fibra cerámica de alta temperatura para manejar estas altas velocidades en la parte inicial del sistema.

En la corriente que está en la parte posterior de la turbina de gas, se incorpora calor adicional al flujo de aire para elevar su temperatura y es enviado a la turbina de vapor. En estas secciones de conductos, las temperaturas a menudo son demasiado altas para el revestimiento de acero inoxidable, por lo que se requiere un sistema refractario capaz de soportar la temperatura de aplicación y la velocidad interna de los conductos.

Los propietarios/operadores de sistemas de cogeneración tienen requisitos críticos para los sistemas de revestimiento a base de fibra, que incluyen:

Resistencia al choque térmico

Dado el funcionamiento cíclico de las plantas de cogeneración, se necesita un sistema de aislamiento que resista el choque térmico, ya que los refractarios tradicionales (ladrillos o moldes) no son adecuados para esta aplicación debido a los ciclos térmicos frecuentes.

Resistencia a la velocidad interna del aire

Las velocidades internas del aire pueden ser muy altas, especialmente después de agregar calor adicional en la corriente de aire. El sistema refractario debe ser capaz de soportar estas velocidades operativas sin degradarse con el tiempo.

Peso del sistema

Los conductos de cogeneración se producen y aíslan en la ubicación de un fabricante de acero y luego se envían al usuario final en secciones completas. Utilizar un sistema de aislamiento a base de fibra proporciona la opción más liviana para la instalación en el taller y el montaje posterior en el campo.

Fig. 1 Los modulos Stud-Tite se instalan fácilmente en el taller utilizando un diseño de pernos ingenierizado para facilitar el montaje en campo.

Soluciones

Para abordar estos desafíos, se seleccionaron los módulos MaxBlock 2300. Estos módulos cuentan con una construcción de cara caliente plegada que es muy duradera en aplicaciones de alta temperatura y velocidades elevadas. Entre cada fila de módulos se instalaron tiras de fibra plegadas. Los módulos MaxBlock son completamente resistentes al choque térmico y pueden soportar los frecuentes ciclos térmicos de la aplicación. Para garantizar la máxima integridad al fijar los módulos en su lugar, se proporcionó un sistema de anclaje pre soldado llamado Stud-Tite.

Este sistema permite una inspección completa de la calidad de la soldadura de los pernos antes de fijar el módulo a la placa de la carcasa de acero utilizando un perno Stud-Tite. Los pernos pre soldados también garantizan que se instale la cantidad adecuada de módulos por fila y con el espacio especificado entre módulos.

Resultados y beneficios

El sistema de módulos MaxBlock proporcionado por NUTEC para esta aplicación cumplió con todos los rigurosos requisitos del cliente en cuanto a  la resistencia a la velocidad del aire y al choque térmico, además de tener un peso mínimo para facilitar la instalación y el envío.

Fig. 2 Para los perimetros de las secciones, generalmente se dejan en su lugar las bandas de los módulos y las tapas finales como medida de protección durante el transporte.

Fig. 3 Se pueden proporcionar tamaños de módulos especiamente diseñados para adaptarse a ventanas de inspección, conjunto de quemadores y otros tipos de penetraciones en el revestimiento.

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