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4

ESPECIAL

FOTOVOLTAICAFOTOVOLTAICA

BIOMASA Biocombustibles a partir de plantas del desierto TERMOSOLAR Abu Dabi demanda a Espaa

Europa no tiene Europa no tiene

capacidad para reciclar capacidad para reciclar

todos los residuos de todos los residuos de

papel y cartn por lo que papel y cartn por lo que

el sector opta por la el sector opta por la

exportacinexportacin

NOTICIASNOTICIAS

www.turbinasdegas.comwww.turbinasdegas.com

Turbinas de GasTurbinas de Gas

ANPIER movilizar al ANPIER movilizar al

sector fotovoltaico contra sector fotovoltaico contra

la nueva legislacinla nueva legislacin

Ofertas de Empleo

info@renovetec.com

Infrmate: 91 126 37 66

PrximaPrxima Convocatoria del Curso:Convocatoria del Curso:

13 y 14 de Marzo de 201413 y 14 de Marzo de 2014

DIRECCIN

SANTIAGO GARCA

JEFA DE REDACCIN NATALIA FERNNDEZ

ADMINISTRACIN

YOLANDA SNCHEZ

COLABORADORES

DANIEL PELLUZ

ALBERTO LPEZ SERRADA

JUAN FRANCISCO OLIAS

VICENTE BENEDICT

ROBERTO G. RODRIGUEZ

DISEO

MAITE TRIJUEQUE

PROGRAMACIN WEB

MANUEL BORRERO

MAITE TRIJUEQUE

EDICIN MENSUAL AO IV

MARZO 2014

Edita

RENOVE TECNOLOGA S.L 2009-2013

Todos los derechos reservados.

P rohibida la reproduccin

de textos o grficos de este

documento por cualquier medio

sin el consentimiento expreso del

titular del copyright

RENOVE TECNOLOGA S.L

Paseo del Saler 6,

28945 Fuenlabrada - Madrid

91 126 37 66

91 110 40 15

En los ltimos aos se han producido grandes cambios en la industria

de generacin elctrica. La liberalizacin del mercado, la cada

de las reservas de combustible y al aumento extremo de las

temperaturas, son algunos de los factores que obligan a introducir nuevos

modelos de plantas de generacin y a desarrollar las plantas ya existentes.

Desde la dcada de los 90 el gas natural ha ido posicionndose con mayor

fuerza como el combustible de eleccin en las nuevas plantas de energa.

Adems de ser un combustible ms limpio que el carbn, puede ser utilizado

para generar electricidad a travs de turbinas de gas, una tecnologa que ha

ido evolucionando a lo largo del tiempo y que se ha vuelto cada vez ms

popular.

En todo este tiempo tambin se ha invertido un gran esfuerzo en aumentar la

flexibilidad operativa de las turbinas de gas de ciclo combinado, para permitir

que las plantas puedan operar ms rpidamente en su puesta en marcha, as

como en las tareas de carga y descarga. Esta flexibilidad es cada vez ms

importante en los mercados con altos niveles de generacin de energa

renovable elica y solar, debido a la imprevisibilidad de estas para mantener

unos niveles constantes y elevados de produccin elctrica.

Desde que en a mediados del siglo pasado comenzaran a disearse las

primeras turbinas de gas para generacin de electricidad, las turbinas han ido

situndose en una posicin privilegiada para la generacin elctrica, y en los

ltimos veinte aos han protagonizado un espectacular aumento del

rendimiento de estos equipos que hoy ya casi hace que compitan con los

motores de combustin interna incluso en ciclo abierto.

En el informe realizado por la Administracin de Informacin Energtica de

Estados Unidos (EIA), se seala que la cuota de gas natural utilizada supuso el

16% del total de la generacin de energa mundial en el ao 2000,

aumentando al 24% en 2010 y estimando que contine creciendo al 27% en

2020, as como al 30% en 2040.

Como resultado, los expertos apuntan a que la dependencia mundial en

turbinas de gas seguir incrementndose en los prximos aos, mientras que el

uso del carbn continuar reducindose progresivamente en Europa y Estados

Unidos, dado el cada vez mayor apoyo gubernamental a la produccin de

energa renovable.

La nueva opcin de capacitacin: Cursos OnTheJob para empresas

CARACTERSTICAS DE LOS CURSOS OnTheJob

Se reciben directamente en las instalaciones del

cliente, en cualquier lugar del mundo.

El nmero recomendable de alumnos es de 6. El

mximo es 10 asistentes

Cursos subvencionables parcialmente por la Funda-

cin Tripartita. La Gestin gratuita de la bonificacin

la asume RENOVETEC

El alumno realiza todas y cada una de las fases de la

actividad desde el primer momento, supervisados

por el profesor,

Los profesores de RENOVETEC explican con detalle

cmo realizar el trabajo, con total transparencia,

aportando el Know how y guiando la actividad

RENOVETEC aporta los procedimientos, los formatos

para realizar las inspecciones y los informes, el soft-

ware, etc.

Anlisis de Vibraciones

Termografa

Inspecciones Boroscpicas

Alineacin (lser y comparadores)

Calibracin de Instrumentacin

Auditoras Energticas en Industria

Evaluacin Tcnica de Instalaciones

Realizacin de Auditoras

de Mantenimiento

Elaboracin de Planes

de Mantenimiento

Implantacin de RCM en industrias

Operacin de Motores de Gas

Auditoras Energticas en Edificios

Cursos OnTheJob disponibles

RENOVETEC - Paseo del Saler, 6 28945 FUENLABRADA (MADRID) +34 91 126 37 66 info@renovetec.com

CURSOS OFICIALES

Fechas Ciudad

Curso Oficial de Operador de Calderas 27, 28 y 29 de Enero Madrid

Curso de Alta y Media Tensin para Trabajadores Autorizados/Cualificados 10 y 11 de Febrero Madrid

Curso Oficial de Prevencin de la Legionella: Mantenimiento Higinico Sanitario de

Torres de Refrigeracin

24, 25 y 26 de Marzo Madrid

Curso Bsico de Prevencin de Riesgos Laborales 19, 20 y 21 de Mayo Madrid

Curso de Atmsferas Explosivas ATEX 9 y 10 de junio Madrid

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Fechas Ciudad

Curso de Elaboracin de Planes de Mantenimiento en Instalaciones Industriales 20 y 21 de Enero Madrid

Curso de Mantenimiento de Parques Elicos 6 y 7 de Febrero Madrid

Curso de Anlisis de Vibraciones 13 y 14 de Febrero Madrid

Curso de Mantenimiento de Bombas y Vlvulas 6 y 7 de Marzo Madrid

Curso de Mantenimiento de Instalaciones de Produccin de Frio, Calor y ACS 10 y 11 de Marzo Madrid

Curso de Operacin y Mantenimiento de Turbinas de Gas 13 y 14 de Marzo Madrid

Curso de Gestin del Mantenimiento de Edificios 20 y 21 de Marzo Madrid

Curso de Implantacin de GMAO en una Instalacin Industrial 27 y 28 de Marzo Madrid

Curso de Operacin y Mantenimiento de Turbinas de Vapor 31 de Marzo y 1 de Abril Madrid

Curso Prctico de Termografa 2 y 3 de Junio Madrid

PROGRAMACIN 2014

Los Cursos Presenciales son cursos organizados por RENOVETEC en Madrid y otras ciudades espaolas.

Todos ellos tienen una visin prctica y tienen como objetivo el desarrollo de nuevas habilidades en los

asistentes al curso.

Infrmate de las plazas disponibles llamando al 91 126 37 66 o enviando un e-mail a info@renovetec.com

ENERGAS RENOVABLES

Fechas Ciudad

Curso de Instalaciones Solares Fotovoltaicas 23 y 24 de Enero Madrid

Curso de Mantenimiento de Parques Elicos 6 y 7 de Febrero Madrid

Curso de Ingeniera de Plantas de Biomasa 17 y 18 de Febrero Madrid

Curso de Centrales Termosolares de Torre Central 27 y 28 de Febrero Madrid

Curso de Biocombustibles 17 y 18 de Marzo Madrid

EDIFICACIN

Fechas Ciudad

Curso de Instalaciones Energticas en Edificacin y RITE 3 y 4 de Febrero Madrid

Curso Tcnico General de Mantenimiento Predictivo en Edificacin e Industria 20 y 21 de Febrero Madrid

Curso de Mantenimiento de Instalaciones de Produccin de Frio, Calor y ACS 10 y 11 de Marzo Madrid

Curso de Gestin del Mantenimiento de Edificios 20 y 21 de Marzo Madrid

Permitting y Proyectos de Plantas de Energa e Instalaciones de Edificacin 7 y 8 de Abril Madrid

PROYECTOS Y PLANTAS ENERGTICAS

Fechas Ciudad

Curso de Panelista de Centrales Termoelctricas 14, 15 y 16 de Enero Madrid

Curso de Ingeniera de Plantas de Cogeneracin 30 y 31 de Enero Madrid

Curso de Ingeniera de Plantas de biomasa 17 y 18 de Febrero Madrid

Curso de Control Qumico en Centrales Elctricas (Ciclo Agua Vapor y Sistema de

Refrigeracin)

24 y 25 de Febrero Madrid

Curso de Centrales Termosolares de Torre Central 27 y 28 de Febrero Madrid

Curso de Construccin de Centrales de Ciclo Combinado 3 y 4 de Marzo Madrid

Curso de Operacin y Mantenimiento de Turbinas de Gas 13 y 14 de Marzo Madrid

Curso de Operacin y Mantenimiento de Turbinas de Vapor 31 de Marzo y 1 de Abril Madrid

Turbina de Gas LM 2500 3 y 4 de Abril Madrid

Permitting y Proyectos de Plantas de Energa e Instalaciones de Edificacin 7 y 8 de Abril Madrid

Motores de Gas en Plantas de Cogeneracin 7 y 8 de Mayo Madrid

Curso de SAM en Plantas Termosolares CCP y Torre Central 26 y 27 de Mayo Madrid

PROGRAMACIN 2014

Los Cursos Presenciales son cursos organizados por RENOVETEC en Madrid y otras ciudades espaolas.

Todos ellos tienen una visin prctica y tienen como objetivo el desarrollo de nuevas habilidades en los

asistentes al curso.

Infrmate de las plazas disponibles llamando al 91 126 37 66 o enviando un e-mail a info@renovetec.com

Infrmate de las plazas disponibles llamando al 91 126 37 66 o enviando

un e-mail a info@renovetec.com

44 FOTOVOLTAICA

ANPIER movilizar al sector

fotovoltaico contra la nueva

legislacin

46 ELICA

La elica considera inadmisible que

la tecnologa ms eficiente e

innovadora sea la ms perjudicada

por la Reforma Energtica

La potencia elica mundial aumenta

mientras que la europea disminuye

con Espaa a la cola

50 NUCLEAR

El Gobierno estudia ampliar la vida

de las centrales nucleares a 50 60

aos

54 NOTICIAS

Las asociaciones de energas

renovables se unen contra la reforma

del Gobierno

Iberdrola no invertir ni un cntimo

en energas renovables en Espaa

hasta 2016

Europa no tiene capacidad para

reciclar todos los residuos de papel y

cartn por lo que el sector opta por

la exportacin

Turbinas de Gas

Cmara de Combustin en

Motores de Turbinas de Gas

Principio de Operacin en una

Turbina de Gas

Emisiones de las Turbinas de Gas

32 TERMOSOLAR

Los termosolares aseguran que

la nueva retribucin no les

garantiza la rentabilidad

razonable

La tecnologa CSP no tiene rival

en Chile

Abu Dabi demanda a Espaa

por los recortes a la termosolar

37 BIOMASA

Banco Sabadell ofrece

condiciones ventajosas a los

asociados de AVEBIOM para la

biomasa

Andaluca lidera con un 11% el

crecimiento de las instalaciones

de biomasa

Boeing y sus socios en los

Emiratos rabes Unidos estudian

producir biocombustibles a

partir de plantas del desierto

Un proyecto europeo

transformar los residuos de

eucalipto en energa elctrica y

trmica

Sumario

12

Especial

Turbinas de Gas

Fallos en las Turbinas de Gas

Ofertas de Empleo

Consulta nuestra seccin ofertas

de empleo en la pginas

60, 61 y 62

15

35

20

37

41

R ENOVETEC ha publicado el li-

bro TURBINAS DE GAS: MONTAJE,

PUESTA EN MARCHA, OPERACIN

Y MANTENIMIENTO, un libro que trata

de recopilar toda la informacin so-

bre turbinas que requiere un tcnico

de campo para realizar su trabajo.

El libro recopila toda la informacin

de campo de la que dispone RENO-

VETEC para que tanto los tcnicos

que ya trabajan en este campo co-

mo los profesionales que quieren co-

menzar su trabajo con turbinas dis-

pongan de informacin til y prcti-

ca a la hora de montar, poner en

marcha, operar o mantener estas tur-

binas.

Desde que en a mediados del siglo

pasado comenzaran a disearse las

primeras turbinas de gas para gene-

racin de electricidad, las turbinas

han ido situndose en una posicin

privilegiada para la generacin elc-

trica, y en los ltimos veinte aos han

protagonizado un espectacular au-

mento del rendimiento de estos equi-

pos que hoy ya casi hace que com-

pitan con los motores de combustin

interna incluso en ciclo abierto.

No se trata de un libro de diseo de

turbinas, campo para el que ya exis-

ten nmeros libros en el mercado de

excelente calidad.

Tampoco es un libro bsico que des-

criba los componentes de una turbi-

na: se trata de un 'manual de super-

vivencia' para profesionales que tie-

nen que enfrentarse en su da a da

con este tipo de equipos o que van a

enfrentarse por primera vez y quieren

conocer de forma anticipada los pro-

blemas con los que tendrn que li-

diar.

As, el libro aborda, en captulos se-

parados, la descripcin bsica de las

turbinas, el principio de funciona-

miento, el montaje y los aspectos a

tener en cuenta, el proceso de pues-

ta en marcha, la principales manio-

bras a las que se enfrenta el opera-

dor de una planta, y toda una serie

de captulos dedicados al manteni-

miento, desde las principales averas

hasta la evaluacin del estado tcni-

co, con especial dedicacin a las

actividades de mantenimiento pre-

ventivo y a las tcnicas predictivas a

aplicar.

Es un libro, pues, bsico, en la biblio-

teca de un profesional dedicado al

mundo de la generacin elctrica.

ACTUALIDAD RENOVETEC 8

ACTUALIDAD

RENOVETEC

RENOVETEC publica el

libro TURBINAS DE

GAS: Montaje, Puesta en

Marcha, Operacin y

Mantenimiento de

Turbinas

CONTENIDO

1. LAS TURBINAS DE GAS

Turbinas de gas

Historia del desarrollo de las turbinas de gas

Tipos de turbinas de gas

Parmetros caractersticos de turbinas de gas

Principales componentes de la turbina

Elementos auxiliares

Combustibles utilizables en turbinas de gas

2. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Nociones bsicas de termodinmica

El ciclo de carnot

El ciclo brayton

Comparacin entre el ciclo carnot y el ideal de brayton

Ciclo real

Mejoras al ciclo

3. EL MONTAJE DE TURBINAS DE GAS

La cimentacin

Colocacin y sujecin

Nivelacin

Alineacin

Documentos y registros generados en el montaje

Plazos habituales para el montaje de turbinas

4. PUESTA EN MARCHA

El proceso de entrega de la turbina para puesta en

marcha

Verificaciones previas

Commissioning fro

Commissioning caliente

Pruebas de prestaciones

5. OPERACIN DE TURBINAS DE GAS

Arranque de turbina de gas

Vigilancia de parmetros durante la marcha normal

Parada de la turbina de gas

Consejos y precauciones en la explotacin de turbinas

La limpieza del compresor

Verificacin de prestaciones

6. AVERAS EN TURBINAS DE GAS

Averas en la casa de filtros

Averas en el compresor

Averas tpicas en cmara de combustin

Averas tpicas en turbina de expansin

Fallos en suministros

Vibracin en turbinas de gas

El anlisis de causa raz de una avera

El diagnstico de una avera

7. MANTENIMIENTO PROGRAMADO DE TURBINAS DE GAS

Mantenimiento rutinario

Mantenimiento predictivo o condicional

Revisiones menores

Overhaul o revisiones mayores

8. MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN TURBINAS DE GAS

La importancia del mantenimiento predictivo

Tres aspectos importantes aplicando tcnicas predictivas

Los valores de referencia

Las inspecciones boroscpicas

Anlisis del camino del gas

El anlisis de vibraciones

La termografa

Inspeccin por ultrasonidos

Anlisis de aceite

El anlisis de humos de combustin

9. LA EVALUACIN TCNICA DE TURBINAS DE GAS

Qu es una evaluacin tcnica

Para qu sirve una evaluacin tcnica

reas evaluadas

Fases de una evaluacin

Fuentes de informacin

Tipos de evaluaciones tcnicas

Detalle de todos los aspectos a evaluar

Formas de llevar a cabo la inspeccin

La incertidumbre

El informe de la evaluacin

Errores habituales en la realizacin de evaluaciones

El software evalplant

Ms informacin llamando al 91 126 37 66 o por email en la siguiente direccin:

info@renovetec.com

ACTUALIDAD RENOVETEC 9

La formacin incluye el estudio de los

componentes principales del aero-

generador, la operacin y control de

parques, las principales averas, as

como el mantenimiento programado

y correctivo.

L a formacin de RENOVETEC en

Parques Elicos, profundiza

tcnicamente y a fondo en los

elementos principales del aerogene-

rador (rotor, gndola, multiplicadora,

etc.), se adentra en la actividad de

Control de los parques que disea el

operador, analiza el mantenimiento

programado, con especial atencin

al Predictivo, as como el Correctivo,

atendiendo a las averas frecuentes

que se producen en las mquinas y

analiza la eficiencia en la generacin

de energa, para determinar qu

aspectos se han de implementar o

mejorar, a fin de conseguir la mejora

de los ratios de eficiencia.

El curso de Renovetec en Argentina

est organizado por el Centro Regio-

nal de Energa Elica, que forma

parte de la Direccin Gral. de Ener-

ga Renovable, en la Agencia Provin-

cial de Promocin de Energa Reno-

vable y por la Universidad Nacional

de la Patagonia S.J.B.

La energa elica ha alcanz en 2013

dos nuevos rcord, al marcar su

mxima produccin instantnea,

con 17.056 megavatios (MW), y hora-

ria, con 19.918 megavatios hora

(MWh), segn datos ofrecidos por

Red Elctrica de Espaa (REE), por lo

que esta tecnologa en determina-

dos periodos se convierte en la princi-

pal fuente de generacin elctrica

en Espaa.

Esta experiencia y avance es ejem-

plo en mltiples pases como Argenti-

na, que ven el ejemplo espaol co-

mo espejo, para crecer en estas tec-

nologas generadoras, que garanti-

zan la sostenibilidad y reducen las

emisiones.

Renovetec abunda en la importan-

cia de contar con profesionales for-

mados tcnicamente con profundos

conocimientos en la Operacin y el

Mantenimiento de parques elicos y

aerogeneradores.

El curso impartido buscar formar pro-

fesionales capaces de abordar la

Operacin y Mantenimiento de un

parque, con seguridad y eficiencia y

se adentra en las fase de implanta-

cin de un plan de mantenimiento

ad hoc para este tipo de instalacio-

nes de generacin de energa.

El contenido de los cursos impartidos

por Renovetec, puede adaptarse y

disearse en coordinacin con los

responsables tcnicos del Cliente,

para incluir equipos y sistemas de

control especficos, as como para la

realizacin de prcticas en campo,

como las que se refieren a la subesta-

cin y sistemas de Alta y Media Tensin.

RENOVETEC formar en Uso Eficiente de Parques

Elicos en una Universidad Argentina

E n la formacin se analiza un proyecto de

ingeniera, se hacen prcticas de dimen-

sionamiento y se lleva a cabo un business

plan completo

La formacin que impartir Renovetec en Brasil,

pas en el que se estn llevando a cabo abun-

dantes proyectos de Energas Renovables, se

centra en las Instalaciones conectadas a red, sin

dejar de lado otro tipo de proyectos domsticos

e instalaciones aisladas. En la formacin se anali-

zan el sector energtico, la radiacin y los dife-

rentes modelos para en definitiva determinar la

radiacin solar que alcanza una superficie con-

creta en la tierra.

Se estudia en profundidad el mdulo fotovoltai-

co, la estructura, el seguidor, el inversor, el Cen-

tro de Transformacin, el mantenimiento y Ave-

ras, el dimensionado y los tipos de instalacin y

por ltimo y parte esencial del curso el Proyecto

y algunos aspectos de negocio.

En el curso se llevan a cabo diferentes prcticas,

como el dimensionado de una planta, la selec-

cin de mdulos y de otros equipos y la ejecu-

cin de un business plan completo de un pro-

yecto fotovoltaico. Tambin se analizan las nove-

dades del sector y las posibilidades existentes

para llevar a cabo proyectos en la coyuntura

legislativa brasilea actual, en cuanto a la

energa generada y desde el punto de vista del

permitting administrativo.

Renovetec ha impartido cursos de plantas foto-

voltaicas en ENDESA, IBERDROLA, EDP, ELECNOR,

UNIVERSIDAD REY ABDULAH DE ARABIA SAUD,

TRINA SOLAR, etc. y cuenta con expertos de talla

internacional capaces de abordar cualquier

temario en la materia, siendo adems posible

adaptarlo a los equipos e instalacin concreta

operada o diseada por los asistentes al curso.

Renovetec impartir en Brasil

un curso de Plantas

Fotovoltaicas en una

multinacional

ACTUALIDAD RENOVETEC 10

Renovetec impartir formacin teri-

co prctica, en Anlisis de averas

atendiendo al comportamiento vibra-

cional de los equipos en una Central

de Ciclo Combinado

E l curso que se impartir en una

Central de Ciclo Combinado,

tendr una importante compo-

nente prctica, toda vez que el in-

ters principal del anlisis del espec-

tro de vibracin para el manteni-

miento de los equipos rotativos es la

identificacin de las amplitudes pre-

dominantes de las vibraciones detec-

tadas en el elemento o mquina, la

determinacin de las causas de la

vibracin, y la correccin del proble-

ma que ellas representan. Las conse-

cuencias de las vibraciones mecni-

cas son el aumento de los esfuerzos y

las tensiones, prdidas de energa,

desgaste de materiales, y las ms

temidas: daos por fatiga de los ma-

teriales, adems de ruidos molestos

en el ambiente laboral, etc.

En el curso se estudiarn casos con-

cretos de averas que se hubieran

evitado atendiendo al comporta-

miento vibracional del equipo duran-

te su mantenimiento y se reali-

zarn casos prcticos de anlisis de

averas en:

Bombas de Alimentacin

Cojinetes Antifriccin

Ventiladores

Cajas de engranajes

Compresores Centrfugos.

Mquinas de Control Dimensional

Rodamientos

Motores Elctricos

Grupos Turbogeneradores

Asimismo se estudiarn los fallos de-

tectables por vibracin y principal-

mente los siguientes:

Vibracin debida al Desequilibrado

(maquinaria rotativa).

Vibracin debida a la Falta de Ali-

neamiento (maquinaria rotativa)

Vibracin debida a la Excentricidad

(maquinaria rotativa).

Vibracin debida a la Falla de Roda-

mientos y cojinetes.

Vibracin debida a problemas de

engranajes y correas de Transmisin

(holguras, falta de lubricacin, roces,

etc.)

El software gratuito desarrollado por

RENOVETEC para la gestin de man-

tenimiento asistido por ordenador

(GMAO) ha alcanzado ya las 5.000

descargas desde que la empresa

lanz su versin gratuita hace aproxi-

madamente 6 meses.

D esde entonces el nmero de

usuarios del software gratuito

de RENOVETEC ha ido cre-

ciendo y se han ido editando diferen-

tes versiones hasta alcanzar en estos

momentos la versin 3.1 que es la

ms evolucionada.

RENOVEGEM en su versin STANDARD

EDITION es un software que se distri-

buye de forma gratuita y se descar-

ga directamente desde internet en-

trando en www.renovetec.com y en

www.renovegem.com y es una ver-

sin completa del programa desde

la que pueden gestionarse emplea-

dos, activos, un rbol jerrquico de

equipos de la planta, el manteni-

miento preventivo incluyendo la

creacin automtica de gamas de

mantenimiento desde el propio pro-

grama, las averas y las intervencio-

nes correctivas que realizan los tcni-

cos de mantenimiento, el stock de

materiales en los almacenes y los

descargos necesarios para llevar a

cabo las intervenciones seguras de

mantenimiento.

Adems de la versin gratuita RENO-

VEGEM STANDARD EDITION, RENOVE-

TEC dispone de otras dos versiones

que tienen un pequeo coste.

La versin PROFESSIONAL EDI-

TION tiene la posibilidad de conec-

tarse a una pequea red de hasta 3

puestos y admite algunos informes

personalizados, as como carga masi-

va de datos. En esta versin la aplica-

cin RENOVEGEM CLIENT se conecta

con RENOVEGEM SERVER, mante-

niendo sincronizadas las bases de

datos de cliente y servidor. Una gran

ventaja de este sistema es el funcio-

namiento en entornos de baja dispo-

nibilidad de la red o con redes satu-

radas o lentas, o bien con usuarios

que se conectan en remoto con el

servidor.

Y la versin ms avanzada PREMIUM

EDITION que funciona en modo clien-

te servidor, con hasta diez conexio-

nes de cliente incluidas en el paque-

te y tiene precargados todos los pro-

tocolos de mantenimiento preventivo

de manera que la generacin de

dicho mantenimiento se hace de

una manera sencilla simplemente

implementando el rbol jerrquico

de equipos. Esta edicin tiene tam-

bin cargados los equipos ms usua-

les de una planta industrial habitual

de manera que la generacin del

mantenimiento preventivo es un tra-

RENOVETEC formar

en Anlisis de

Vibraciones en una

Multinacional

Francesa

El software de

gestin de

mantenimiento

asistido por

ordenador

RENOVEGEM

alcanza ya las

5.000 descargas

La s turbinas de gas

(TG) operan bajo el

ciclo termodinmi-

co Brayton, los principios de la

tecnologa se remontan al ao

1900, y se comenzaron a usar

para la generacin elctrica es-

tacionaria en los aos 30. La tur-

binas revolucionaron la industria

area en los aos 40, y hasta la

actualidad, son la tecnologa de

mayor uso en el mundo.

Las TG convencionales son una

tecnologa madura. El rango de

potencias es de 500 kW hasta 25

MW para aplicaciones medias, y

hasta aproximadamente 250 MW

para centrales de generacin,

generalmente de ciclo combina-

do.

Funcionan con gas natural,

petrleo, o una combinacin de

ellos (sistemas duales). Tienen

eficiencias tpicas del 20 a 45%

(basadas en el PCI) a plena car-

ga y disminuye un poco a cargas

parciales.

Muchos factores afectan la efi-

ciencia, pero en general, a ma-

yor tamao de la turbina mejor

eficiencia.

Se utilizan mucho en el sector

elctrico para cubrir las deman-

das punta de electricidad, sien-

do la tecnologa pilar de la indus-

tria de potencia.

Casi todas las plantas de nuevo

desarrollo usan las turbinas de

gas como ciclo combinado. Las

turbinas de gas medianas tienen

caractersticas favorables para

usar en aplicaciones de cogene-

racin.

Las turbinas producen gases de

escape de alta calidad que pue-

den usarse en configuraciones

CHP alcanzando una eficiencia

global (electricidad y energa

trmica til) entre el 70 y 80%.

Las TG se pueden utilizar en va-

rias configuraciones, operacin a

ciclo abierto, ciclo combinado y

aplicaciones de cogeneracin,

independientemente de la confi-

guracin constan bsicamente

de 3 componentes:

Comprensor

Cmara de Combustin

Turbina (Expansor)

Generalmente, se pueden en-

contrar dos tipos de turbinas de

gas: aeroderivadas e industriales.

Aeroderivadas, son TG adapta-

das de mquinas de aeronaves,

son ligeras y eficientes, pero son

ms costosas que las diseadas

exclusivamente para generacin

de potencia. La capacidad est

en el rango de 40 y 50 MW, con

relacin de compresin de 30:1,

lo que hace necesario un com-

prensor externo para aumentar

la presin del combustible, pue-

den alcanzar eficiencias de has-

ta 45% (PCI).

Industriales, son TG disponibles en

un rango de 1 a 250 MW, son

menos costosas que las aeroderi-

vadas, ms fuertes, pueden ope-

rar por periodos ms largos relati-

vamente sin mantenimiento, y

son ms adecuadas para opera-

cin a carga base. Sin embargo

son menos eficientes y ms pesa-

das tienen una relacin de com-

prensin de hasta 16:1 y no re-

quieren compresor externo, las

turbinas grandes (mayores a 100

MW) alcanzan una eficiencia de

hasta 40% y en ciclo combinado

de hasta un 60%. Existen tambin

turbinas de 500 kW a 40 MW para

generacin en sitio de electrici-

dad y como impulsores mecni-

cos.

Las TG son uno de los medios

ms limpios para la generacin

de electricidad, con emisiones

muy bajas de NOX. Debido a su

relativa alta eficiencia y la dispo-

nibilidad del gas natural como

combustible primario, las turbinas

de gas emiten sustancialmente

menos CO2 por KWh generado,

comparadas con otras tecnolog-

as que usan combustibles fsiles.

Las turbinas de gas son ideales

para aplicaciones CHP debido a

su alta temperatura de escape

que puede usarse para generar

vapor de proceso en condicio-

nes de hasta 81,6 bares (man.) y

TURBINAS DE GAS 12

Turbinas

de Gas

TURBINAS DE GAS 13

480 C o usarse directamente en

procesos industriales para aplica-

ciones de calentamiento o seca-

do. En algunas aplicaciones se

utilizan recuperadores de calor

(Heat Recovery Steam Genera-

tor, HRSG) con y sin combustin

suplementaria.

En casos de aplicaciones comer-

ciales e institucionales, con una

turbina de gas de 5 MW aproxi-

madamente se produce de 8

MWh de vapor (o agua caliente)

con una presin de 10 a 27 bar,

en un HRSG sin combustin suple-

mentaria, el calor se puede utili-

zar en invierno para calefaccin

y en verano para enfriamiento

utilizando la absorcin.

El combustible suele ser gas natu-

ral, aunque puede emplearse

gas LP o diesel. Su capacidad

esta en el rango de 265 kW a

50,000 kW; permiten obtener efi-

ciencias elctricas del 30% y efi-

ciencias trmicas del 55%; los

gases de combustin tienen una

temperatura de 430 a 480 C pa-

ra pequeas turbinas y hasta 600

C para grandes turbinas y turbi-

nas aeroderivadas, ofrecen una

alta seguridad de operacin;

tienen un bajo coste de inversin,

con un tiempo de arranque cor-

to (5-10 minutos), y requieren un

mnimo de espacio fsico.

La mayora de las TG estn dispo-

nibles para utilizar gas natural,

existen cmaras de combustin,

capaces de manejar combusti-

bles lquidos y slidos. Los com-

bustibles lquidos requieren su

propia bomba, control de flujo,

toberas y sistemas de mezclado.

Muchas turbinas tienen la capa-

cidad de quemar gas o lquido,

conocidas como TG duales. Tam-

bin pueden utilizar gas de snte-

sis, gas de relleno y combustleo.

Mantenimiento

El mantenimiento de la TG consis-

te principalmente en rutinas de

lavado del compresor mensual-

mente, o cuando el fabricante lo

especifique, el lavado remueve

depsitos en los labes, manteni-

miento de los rodamientos y el

mantenimiento mayor debe

hacerse cada 9.000 o 10.000

horas de operacin, el remplazo

de los labes para turbina de

gas que operan con gas natural

se hace cada 25.000 horas de

operacin y de 20.000 horas

aproximadamente para combus-

tibles lquidos.

Costes y Fabricantes

Un paquete bsico de una turbi-

na de gas est formado por

(compresor, cmara de combus-

tin y expansor), la caja de en-

granajes, generador elctrico,

conductos de entrada y de es-

cape, filtros de aire a la entrada,

sistemas de lubricacin y enfria-

miento, sistema de arranque

estndar, y silenciador de esca-

pe.

Los precios de un paquete bsi-

co no incluyen sistemas adicio-

nales como comprensor del gas,

sistema de recuperacin de ca-

lor, sistema de tratamiento de

agua o sistemas de control de

emisiones como SCR o sistemas

de monitoreo.

El coste total est formado por

los costes totales del equipo ms

la mano de obra y materiales

(incluyendo el trabajo en sitio),

ingeniera, gestin del proyecto

(licencias, seguros, inspeccin

(commissioning), y arranque, y

costes de financiacin durante

los 6 a 18 meses del periodo de

construccin.

Esta tecnologa es la ms barata

comparada con otras. Los costes

de capital de inversin varan y

tienden a aumentar al disminuir

la potencia.

De manera general, los costes de

instalacin, los costes de equipo

y otros gastos, aumentan el coste

de capital en un 30-50%. A me-

nos que la turbina se conecte a

una lnea de gas natural de alta

presin, se requerir un compre-

sor de gas natural para mantener

los requerimientos mnimos de

presin de la turbina, el compre-

sor aumenta el coste en el rango

del 5-10% dependiendo de la

capacidad. Si se agrega el equi-

po de recuperacin de calor

aumenta el coste de capital.

Algunos de los principales fabri-

cantes de TG que podemos

mencionar entre otros muchos

son los siguientes:

Alstom (4 MW a 288 MW)

General Electric Power Systems

IHI ( 5 MW a 50 MW)

Kawasaki Gas Turbines (650 kW a 18 MW)

Pratt & Whitney ( 20 MW a 50 MW)

Rolls-Royce (2 MW a 51.2 MW)

Siemens Power Corporation (67 MW a 265 MW)

Solar Turbines (15 MW)

Vericor Power Systems (0.5 MW a 50 MW).

TURBINAS DE GAS 14

La seccin caliente de

una turbina de gas

comienza con la

seccin de combustin e incluye

la turbina y los componentes del

sistema de escape.

La seccin caliente est sujeta a

los ms severos esfuerzos del mo-

tor y requiere una cuidadosa

inspeccin y mantenimiento. Un

tipo de dao considerable son

las grietas originadas por el calor

extremos al cual estas piezas

estn expuestas.

Seccin de Combustin

El diseo de una seccin de

combustin eficiente, o combus-

tor, fue uno de los principales

obstculos en la construccin de

los primeros motores de turbina

de gas con xito.

Incluso para un motor de media-

na potencia, la energa calorfica

liberada por pie cbico del volu-

men del combustor es varios mi-

les de veces la liberada en un

tpico sistema de calefaccin de

un hogar, y las presiones sobre las

paredes extremadamente finas

de los combustores son aproxi-

madamente diez veces tan alta

como las de un horno industrial

con sus gruesas paredes de

ladrillo.

Los combustores usados en un

motor de turbina tienen varios

requisitos rigurosos. Algunos de

ellos son:

Mnima prdida de presin en los gases segn pasan a travs

del combustor.

Alto rendimiento en la combus-

tin, por lo tanto baja emisin

de humos.

Bajo riesgo de apagado de llama.

Que la combustin ocurra

completamente dentro del

combustor.

Distribucin uniforme de la tem-peratura por todos los gases.

Temperatura de los gases lo

suficientemente baja a la salida

del combustor para evitar da-

ar a la turbina.

Que el diseo del combustor proporcione una fcil puesta

en marcha.

La cmara de combustin tiene

la difcil tarea de quemar gran-

des cantidades de combustible,

suministrado a travs de inyecto-

res de combustible, con extensos

volmenes de aire, suministrados

por el comprensor y liberar la

energa de tal manera que el

aire se expande y acelera para

proporcionar una constante co-

rriente de gas uniformemente

calentada en todas las condicio-

nes requeridas por la turbina. Esta

tarea debe realizarse con la mni-

ma prdida de presin y con la

mxima liberacin de calor para

el limitado espacio disponible.

La cantidad de combustible

aadido al aire depender de la

mxima elevacin de tempera-

tura requerida y, como est limi-

tada por los materiales de los

que estn hechos los labes ro-

tatorios de turbina y los estatores,

la elevacin de temperatura de-

be estar en la gama de 700 C a

1200 C.

Debido a que el aire ya est ca-

lentado por el trabajo aadido

durante la comprensin, la ele-

vacin de temperatura requeri-

da en la cmara de combustin

puede estar entre 500 C y 800

C.

Proceso de Combustin

El aire procedente del compren-

sor del motor entra en la cmara

de combustin a una velocidad

Cmara de Combustin

en Motores de Turbinas

de Gas

TURBINAS DE GAS 15

de hasta 500 pies por segundo

(150 m/s o 540 Km./h), pero dado

que esa velocidad es demasiado

alta para la combustin, lo pri-

mero que la cmara debe hacer

es dispersarla, es decir, desacele-

rarla y elevar su presin esttica.

Puesto que la velocidad de com-

bustin del keroseno a relaciones

de mezcla normales es de solo

unos cuantos pies por segundo,

cualquier combustible prendido

incluso en la corriente de aire

difundido, que ahora tiene una

velocidad de aproximadamente

80 pies por segundo (24 m/s o 87

Km./h), se apagara.

Por lo tanto en la cmara debe

crearse una regin de baja velo-

cidad axial, de manera que la

llama permanecer encendida

a travs de toda la gama de

condiciones operativas del mo-

tor.

El funcionamiento normal, la rela-

cin total aire/combustible de

una cmara de combustin pue-

de variar entre 45:1 y 130:1. Sin

embargo, el keroseno solo ar-

der eficazmente a una relacin

de, o cerca de 15:1, por lo que el

combustible debe quemarse con

solo parte del aire que entra en

la cmara, en lo que se llama

zona de combustin primaria.

Esto se consigue por medio de un

tubo de llama que tiene varios

dispositivos para medir la distribu-

cin del flujo de aire a lo largo

de la cmara.

Aproximadamente el 18 por

ciento de la masa de flujo de

aire entra en la boca o seccin

de entrada de la cmara. Inme-

diatamente corriente debajo de

la boca estn los pequeos la-

bes fijos generadores de torbelli-

no y una campana perforada

que acta de estabilizador o de-

flector, a travs de la cual el aire

pasa dentro de la zona de com-

bustin primaria.

El aire turbillonario induce un flujo

hacia el centro del tubo de lla-

ma y promueve la recirculacin

deseada.

El aire que no entra por la boca

de entrada de la cmara fluye

dentro del espacio anular entre

el tubo de llama y el crter de

refrigeracin.

A lo largo de la pared del cuerpo

del tubo de llamas, adyacente a

la zona de combustin, existe un

determinado nmero de orificios

a travs de los cuales fluye entre

TURBINAS DE GAS 16

un 10 y un 15 por ciento del

flujo principal de aire que pasa

dentro de la zona primaria.

El aire procedente del generador

de torbellinos y el que procede

de los orificios de aire primario

actan entre si y crean una re-

gin de recirculacin de baja

velocidad.

Esta toma la forma de torbellino

toroidal similar a un anillo de

humo, y tiene el efecto de esta-

bilizar y fijar la llama. Los gases de

recirculacin aceleran la com-

bustin del combustible fresco

inyectado elevndose a la tem-

peratura de ignicin.

Est as dispuesto que la pulveri-

zacin cnica del combustible

procedente del inyector incida al

torbellino de recirculacin en su

centro. Esta accin, junto con la

turbulencia general en la zona

primaria, ayuda bastante a di-

fundir el combustible y mezclarlo

con el aire que entra.

La temperatura de los gases de

la combustin liberada en la zo-

na de combustin es aproxima-

damente del 60 al 75 por ciento

del flujo total de aire, se introdu-

ce progresivamente dentro del

tubo de llama.

Aproximadamente la mitad de

este aire se usa para bajar la

temperatura del gas antes de

que entre en la turbina, y la otra

mitad se usa para refrigerar las

paredes del tubo de llama.

La combustin debera estar

completa antes de que el aire

de dilucin entre en el tubo de

llama, de lo contrario el aire que

llega enfriar la llama resultando

en una combustin incompleta.

Una chispa elctrica procedente

de una buja inicia la combus-

tin, luego la llama se automan-

tiene.

El diseo de una cmara de

combustin y el mtodo de adi-

cin del combustible puede va-

riar considerablemente, pero la

distribucin del flujo de aire usa-

da para efectuar y mantener la

combustin es siempre similar a

la descrita.

Aportacin del combus-

tible

En cuanto a la forma en que el

combustible se suministra a la

corriente de aire, se puede decir

que en general se usan dos prin-

cipios:

a)Uno basado en la inyeccin de

una pulverizacin finamente

atomizada en una corriente de

aire de recirculacin.

b)Y el otro basado en la preva-

porizacin del combustible an-

tes de que entre en la zona de

combustin.

Aunque la inyeccin del com-

bustible por medio de chorros

atomizadores es el mtodo ms

comn, algunos motores usan el

principio de vaporizacin del

combustible.

Fallos comunes en

cmaras de combustin

de turbinas de gas

Si se trata de una cmara de

combustin tuboanular o tubular

las inspecciones no necesaria-

mente deben realizarse a travs

del boroscopio.

Es relativamente fcil desmontar

estos equipos y observar si existen

anomalas en la camisa y los

inyectores.

En el caso de las cmaras de

combustin anulares deber rea-

lizarse la inspeccin con borosco-

pio.

En cualquier caso, cualquier ano-

mala detectada en el funciona-

miento de la mquina debe ser

comunicada al fabricante; para

que ste aplique las medidas

necesarias.

Grietas

Las grietas o cracks, si no son

muy grandes, en la cmara de

combustin no suelen suponer un

problema en caso que estn

aisladas.

Si las grietas estn muy juntas o

son muy largas pueden conllevar

grandes prdidas de material,

por lo que s es aconsejable que

sean reparadas. Las grietas de

este tipo se suelen soldar de la

manera que el fabricante reco-

TURBINAS DE GAS 17

miende ya que el tipo de metal

de aportacin variar enorme-

mente segn el caso.

Zonas quemadas y deforma-

das

Las zonas quemadas u oxidadas

y deformadas deben analizarse

con individualidad para detectar

la causa. Las reparaciones suelen

llevarse a cabo sustituyendo la

plancha de material o la pieza

afectada.

Las quemaduras en la cmara

de combustin suelen ser causa-

das por: suciedad o funciona-

miento defectuoso en los inyec-

tores o por una mala alineacin

de la cmara de combustin.

En el caso de las cmaras de

combustin tuboanulares en que

las zonas quemadas sean las si-

milares la causa ser, probable-

mente, una temperatura de lla-

ma o un caudal de combustible

demasiado altos.

Tambin puede ser debido a

la formacin de los llamados

slugs o tapones de gas o lqui-

do debidos a la mala circulacin

del combustible, que sobre todo

durante los periodos de arranque

y sobrecarga impiden la correc-

ta refrigeracin de las zonas pri-

marias de la llama.

Problemas en las piezas de

transicin

Debido a las altas temperaturas

estas piezas pueden agrietarse e

incluso llegar a romperse. Los

cojinetes y el sello, por la misma

razn, estn muy sometidos a

desgaste. Estas piezas deben

reemplazarse por completo en

caso que existan anomalas o si

la reduccin del espesor es con-

siderable.

Combustin desigual

Suele ser debida a la obstruccin

de los inyectores de combustible

y/o los inyectores de vapor o

agua.

La combustin desigual tambin

sucede en el caso que los de-

flectores de llama no funcionen

adecuadamente.

La combustin desigual puede

llevar a quemaduras en zonas de

la camisa y a los fallos de las pie-

zas de transicin entre la primera

etapa de la expansin y la

cmara de combustin.

Adems una combustin des-

igual generar una llama pulsan-

te que vendr acompaada de

vibraciones, que pueden daar

las pieza de transicin.

Variacin del poder calorfico

del combustible

Las turbinas de gas deben utilizar

combustibles con un poder ca-

lorfico recomendado.

La variacin de combustible

puede llevar a fallos como grie-

tas y pequeas prdidas de ma-

terial en la cmara de combus-

tin, adems de encontrarse

quemaduras en los inyectores.

La variacin del tipo de combus-

tible har que cambie su densi-

dad y su poder calorfico con lo

que el ndice de Wobbe variar.

Un ndice de Wobbe mayor al

recomendado har que la llama

se cree ms cerca de la camisa,

mientras que un bajo ndice de

Wobbe dificultar el encendido

de la llama y tendr como resul-

tado una llama pulsante.

Aumento de las emisiones de

NOx

En el caso que aumente la tem-

peratura de la llama por alguna

de las razones mostradas ante-

riormente, se producirn mayores

emisiones de NOx.

La prdida de material en la

cmara de combustin o una

deformacin notable dificultar

la creacin de las distintas zonas

de llama con lo que las presta-

ciones del equipo variarn.

TURBINAS DE GAS 18

El principio de operacin

en una turbina de gas

obedece al siguiente

esquema: el aire entra al com-

presor donde se incrementa su

presin y temperatura, posterior-

mente se mezcla con el combus-

tible y ocurre la combustin.

Los gases calientes se expanden

hasta presin atmosfrica y pro-

ducen trabajo en la turbina.

El compresor opera con una par-

te de la energa que desarrolla la

turbina (aproximadamente un

65%), y la energa restante, es la

energa mecnica disponible en

el eje de la turbina.

Un generador elctrico se co-

necta al eje de la turbina y pro-

duce electricidad. El calor de los

gases de combustin se recupe-

ra mediante calderas recupera-

doras de calor, HRSG.

La combustin se lleva a cabo

con un alto exceso de aire, por lo

que los gases de escape a la

salida de la cmara de combus-

tin, con una alta temperatura,

poseen altas concentraciones

de oxgeno (hasta un 16%). La

alta temperatura del ciclo se

registra en este punto (la salida

de la cmara de combustin), a

mayor temperatura mayor la

eficiencia del ciclo y con la tec-

nologa disponible hasta el mo-

mento se pueden lograr tempe-

raturas de hasta 1300 C. Poste-

riormente, despus de expandir-

se, los gases de escape abando-

nan la turbina a una temperatura

entre 450 y 600 C.

Se debe poner especial atencin

al hecho de que los labes de la

turbina, en el ciclo abierto, se

exponen directamente a los ga-

ses de escape por lo que los pro-

ductos de combustin no deben

contener constituyentes que

causen corrosin.

A medida que la tecnologa

avance permitir una mayor

temperatura a la entrada de la

turbina, con una relacin de pre-

Principio de

Operacin en una

Turbina de Gas

TURBINAS DE GAS 19

sin tambin mayor. Mayor tem-

peratura y relacin de presin

resultar en una mayor eficiencia

y potencia.

As la tendencia general en las

turbinas de gas es avanzar en

una combinacin de alta tempe-

ratura y presin. Aunque estos

avances aumentan los costes de

fabricacin de la mquina, el

alto valor, en trminos de una

mayor potencia y alta eficiencia,

proporcionar beneficios econ-

micos netos.

Las caractersticas de operacin

de las turbinas de gas dependen

de las condiciones del aire am-

biental, la calidad del combusti-

ble, el suministro de agua de en-

friamiento, la inyeccin de agua

y la altitud principalmente.

El consumo de combustible pue-

de disminuir precalentando el

aire comprimido con el calor de

los gases de escape de la turbina

usando un recuperador o un re-

generador, el trabajo de com-

presin puede reducirse y la po-

tencia aumentar con el uso de

interenfriamiento y preenfria-

miento, y los gases de escape

utilizarse en un HRSG para produ-

cir vapor y generar trabajo en un

ciclo combinado.

Eficiencia

De forma general, la eficiencia

aumenta a mayor tamao de la

turbina de gas, a medida que la

eficiencia elctrica aumenta, la

cantidad total de energa trmi-

ca disponible disminuye por uni-

dad de potencia, y la relacin

potencia-calor aumenta.

Las turbinas de gas necesitan

una presin de gas de alrededor

de 37 bar para las pequeas,

con una presin sustancialmente

mayor para las grandes turbinas

de gas y las aeroderivadas (entre

70 bares hasta 320 bares ma-

nomtricos). Dependiendo de

estos factores el compresor de

gas adicional es un factor impor-

tante.

Las condiciones ambientales ba-

jo las cuales opera la turbina de

gas tienen un efecto notable

sobre la potencia y la eficiencia.

A temperatura elevada del aire,

la potencia y eficiencia disminu-

yen. La potencia disminuye debi-

do a la disminucin del flujo msi-

co de aire (la densidad del aire

disminuye a medida que la tem-

peratura aumenta) y la eficien-

cia disminuye debido a que el

compresor requiere mayor po-

tencia para comprimir el aire a

mayor temperatura.

Inversamente, la potencia y la

eficiencia aumentan cuando la

temperatura disminuye. De for-

ma general puede decirse que

la potencia y el consumo de

combustible disminuyen un 3,5%

cada 304,8 m sobre el nivel del

mar, la potencia disminuye en un

0,3 a 0,5% por cada C de incre-

mento en la temperatura am-

biente y el rgimen trmico se

incrementa en 0,1 a 0,2% por

cada C de incremento de la

temperatura de entrada.

Existen varias tecnologas que

pueden aumentar la potencia o

la eficiencia de las turbinas de

gas, como son el uso de Recupe-

rador de Calor, Interenfriadores,

Enfriamiento del Aire de Admi-

sin.

Recuperador: el uso del combus-

tible puede disminuir, y por tanto

la eficiencia mejorar, con el uso

de intercambiadores de calor

conocidos como recuperadores,

que usan el calor de escape de

la turbina para precalentar el

aire comprimido que entra a la

TURBINAS DE GAS 20

cmara de combustin. Depen-

diendo de los parmetros de

operacin de la turbina de gas el

uso de este intercambiador pue-

de aumentar un 10% de eficien-

cia (por ejemplo de 30 a 40%).

Sin embargo, ya existe un au-

mento en la cada de presin del

aire comprimido entre turbina y

el recuperador, la potencia tpi-

camente se reduce en un 10 a

un 15%. Adems, los recuperado-

res son costosos y su gasto puede

justificarse cuando la turbina

opera un gran nmero de horas

a carga total y el coste del com-

bustible es alto.

Interenfriadores: los interenfriado-

res se utilizan para aumentar la

potencia de la turbina dividiendo

el compresor en dos secciones y

enfriando el aire comprimido que

sale de la primera seccin antes

de que entre a la segunda sec-

cin del comprensor.

La eficiencia de la turbina no

cambia significativamente con el

uso de los interenfriadores, por-

que mientras que incrementan la

potencia de salida, el consumo

(reducido) de potencia de la

segunda seccin del comprensor

resulta en una menor temperatu-

ra del aire comprimido que entra

a la cmara de combustin y en

consecuencia se requiere una

mayor cantidad de combustible.

Enfriamiento del Aire a la Entra-

da: la disminucin de la potencia

y la eficiencia de las turbinas de

gas a alta temperatura ambien-

te, significa un cambio en el ren-

dimiento de la turbina.

Por ejemplo, si se enfra el aire de

entrada de la turbina entre 5 y 10

C, en un da de calor se puede

aumentar la potencia en un 15 o

20%. La disminucin de la poten-

cia y la eficiencia resultado de la

alta temperatura ambiente pue-

den mitigarse por alguna forma

de enfriamiento de aire, inclu-

yendo refrigeracin, enfriamiento

evaporativo, y almacenamiento

de energa trmica.

Con enfriamiento de refrigera-

cin se puede utilizar un ciclo de

refrigeracin por compresin o

activado trmicamente (enfria-

dor por absorcin) para enfriar el

aire utilizando un intercambiador

de calor.

El intercambiador de calor causa

una cada de presin adicional

al aire que entra al comprensor,

disminuyendo ligeramente la

potencia y la eficiencia. Sin em-

bargo, ya que el aire de entrada

es ahora sustancialmente ms

fro que el aire ambiente hay una

ganancia significativa de poten-

cia y eficiencia.

El enfriamiento evaporativo, que

es l que ms se utiliza debido a

su bajo coste, usa una aspersin

(spray) de agua directamente en

el aire de entrada. La evapora-

cin del agua reduce la tempe-

ratura del aire ya que el enfria-

miento est limitado a la tempe-

ratura del bulbo hmedo (TBH), el

enfriamiento evaporativo, es ms

efectivo cuando la TBH es apre-

ciablemente ms baja que la

temperatura del bulbo seco

(TBS), lo que generalmente suce-

de. El enfriamiento evaporativo

puede consumir una gran canti-

dad de agua, hacindola difcil

de operar en climas ridos.

El uso del almacenamiento de

energa trmica, tpicamente

hielo, agua fra, o fluidos de baja

temperatura, es una opcin via-

ble si las puntas de potencia

ocurren unas cuantas horas al

da.

Operacin a Carga Parcial

El rgimen trmico (la entrada

de combustible en Kj/KWh) de la

turbina de gas aumenta en la

medida que la temperatura del

aire aumenta, la densidad del

aire se reduce, lo cual reduce la

masa de aire que entra en el

comprensor.

TURBINAS DE GAS 21

Debido a la reduccin de la ma-

sa global de gases, la potencia

de salida de la turbina disminuye.

Similarmente a una altitud consi-

derable, el rgimen trmico de

las turbinas de gas aumenta co-

mo consecuencia de la reduc-

cin en la densidad del aire a

mayor altitud.

Se debe evitar operar las turbinas

de gas por debajo de 80% de

carga debido a que el rgimen

trmico aumenta. Eficiencias a

carga parcial (50% de carga) son

aproximadamente 25% menores

que a plena carga.

Debido a que las turbinas de gas

reducen la potencia al reducir la

temperatura de combustin, la

eficiencia a carga parcial puede

reducirse sustancialmente res-

pecto de la eficiencia a plena

carga.

Cuando se requiere menos de la

potencia total, la potencia se

reduce disminuyendo la tempe-

ratura y la entrada de la turbina.

En suma, a la reduccin de po-

tencia, tambin se reduce la efi-

ciencia y la emisiones aumentan

a carga parcial, especialmente

por debajo del 50%.

El funcionamiento a carga par-

cial afecta la operacin de la

turbina de dos formas:

a) Conforme la carga disminuye

tambin lo hace el rendimien-

to, de manera que cada kWh

producido supone un mayor

coste de combustible.

b) Al disminuir la carga, la tem-

peratura de escape y el flujo

msico tambin disminuyen,

por lo que se tendr una baja

en la energa trmica disponi-

ble para los procesos. Este

efecto es compensado en par-

te, por el aumento en la ener-

ga residual que supone la dis-

minucin del rendimiento trmi-

co.

La forma ms adecuada de

operar una turbina de gas es a

plena carga ya que es la que

menores costes de inversin y de

operacin produce.

Si la disponibilidad de energa

trmica residual es superior a la

demanda de vapor del proceso,

el exceso de gases de escape se

pasa directamente a la chime-

nea. Con el fin de reducir esta

prdida, se pueden instalar dos

turbinas, una funcionando conti-

nuamente y la otra de modo

intermitente.

Cuando por el contrario, exista

un defecto de energa trmica

residual, que el proceso requiera

ms vapor del que pueda gene-

rar la caldera de recuperacin,

ste se tendr que dar con un

generador de vapor auxiliar.

El comportamiento de una turbi-

na de gas es directamente pro-

porcional al flujo msico de aire

que la atraviesa. Debido a que

este sistema es una mquina vo-

lumtrica, el flujo de masa cam-

bia directamente como una fun-

cin de la densidad del aire, por

esta razn al aumentar la altura

la presin disminuye y por lo tan-

to baja el comportamiento de la

turbina.

La prdida de potencia es de

aproximadamente 3.6% por ca-

da 300 m de elevacin. Tambin

se tiene prdida de presin debi-

do a un incremento de la tempe-

ratura ambiente y un incremento

de 22 C puede representar una

prdida del 20% de potencia.

Las prdidas de carga en el siste-

ma de alimentacin de las turbi-

nas (silenciadores, tuberas, filtros,

etc.) ocasionan una prdida de

potencia de aproximadamente

0.5% por cada 25.4 mm de co-

lumna de agua de cada de pre-

sin.

Las prdidas de carga en los sis-

temas de salida (silenciadores,

calderas de recuperacin, etc.)

ocasionan una prdida de

aproximadamente 0,3% por ca-

TURBINAS DE GAS 22

da 25,4 mm de columna de

agua de cada.

La eficiencia de un ciclo simple

de gas es relativamente baja, sin

embargo con la recuperacin

de calor se puede incrementar

considerablemente dicha efi-

ciencia.

Recuperacin de calor

La economa de la turbina de

gas en aplicaciones de proceso

depende usualmente del uso

efectivo de la energa trmica

contenida en los gases de esca-

pe, que generalmente represen-

tan del 60 al 70% de la energa

de entrada.

El uso ms comn de esta ener-

ga es la generacin de vapor

con HRSG, con combustin su-

plementaria o sin ella. Sin embar-

go, los gases de las turbinas de

gas pueden utilizarse tambin

como fuente de energa directa

a proceso, para calentadores, o

como aire de combustin preca-

lentado para calderas de poten-

cia. El HRSG ms utilizado es el

HRSG sin combustin suplemen-

taria para generar vapor entre 10

y 81 bares manomtricos.

La eficiencia global es una fun-

cin de la cantidad de energa

trmica recuperada. Los dos fac-

tores importantes que influyen en

la cantidad de calor recupera-

ble son la temperatura de los

gases de escape y la temperatu-

ra de salida de los gases en la

chimenea del HRSG.

La temperatura de combustin y

la relacin de presin de la turbi-

na combinados determinan la

temperatura de los gases de es-

cape.

Las turbinas de gas aeroderiva-

das tienen mayor temperatura

de combustin que las industria-

les, valores tpicos andan entre

430 y 510 C.

A mayor temperatura de los ga-

ses de escape mayor temperatu-

ra recuperable y a menor tem-

peratura de la chimenea mayor

tambin el calor. La temperatura

tpica mnima en chimenea es de

148 C para combustibles que

contienen azufre.

La eficiencia global permanece

con un buen comportamiento a

cargas parciales, la disminucin

en la eficiencia elctrica de la

turbina de gas a carga parcial

resulta en un incremento relativo

en el calor disponible a recupe-

rar a estas condiciones. Esto pue-

de ser una ventaja de operacin

importante para aplicaciones en

la cual la economa se maneja

por una alta demanda de vapor.

Combustin suplementaria. El

proceso de combustin de la

turbina de gas consume muy

poco oxgeno disponible en el

caudal de la turbina, el conteni-

do de oxgeno de los gases de

escape de la turbina permiten la

combustin suplementaria en el

HRSG para incrementar la pro-

duccin de vapor del HRSG. La

combustin suplementaria pue-

de aumentar la temperatura de

los gases hasta 980 C e incre-

mentar la cantidad de vapor

producido en un factor de 2.

En este sistema el combustible es

quemado en una cmara de

combustin, de la cual los gases

generados son introducidos a la

turbina, para convertirse en

energa mecnica, la que podr

ser transformada en energa

elctrica usando un alternador.

Los gases de escape tienen una

temperatura en el rango de 500

a 650 C. Estos gases son relativa-

mente limpios y por lo tanto se

pueden aplicar directamente a

los procesos de combustin pos-

teriores, ya que tienen un conte-

nido de oxgeno de alrededor

del 15% al 16%, y debido a su alta

temperatura suelen ser emplea-

dos a su vez, para producir otro

fluido caliente como vapor, aire

o agua.

TURBINAS DE GAS 23

La s turbinas de gas

son el equipo de

generacin de po-

tencia ms limpio que usan com-

bustibles fsiles comercialmente

disponibles.

Los principales contaminantes de

las turbinas de gas son NOX,

monxido de carbono, CO, y

compuestos orgnicos voltiles,

VOC.

Otros contaminantes, como el

SOX dependen del tipo de com-

bustible utilizado. El contenido de

azufre del combustible determi-

na las emisiones de los compo-

nentes de azufre, principalmente

SO2.

Las turbinas de gas que operan

con gas natural desulfurizado o

combustleo destilado emiten

cantidades insignificantes de

SOX. En general, las emisiones de

SOX son mayores cuando se que-

man combustibles pesados en la

turbina.

El nivel de carga de la turbina de

gas tiene un efecto significante

en los niveles de emisiones sobre

los NOX, CO y VOC.

Las turbinas de gas generalmen-

te operan a alta carga, por lo

que son diseadas para alcanzar

la mejor eficiencia y las condicio-

nes de combustin ptimas a

esas cargas.

El control de emisiones en forma

simultnea en todas las cargas

es muy difcil, a altas cargas,

ocurren altas emisiones de NOX

debido a las altas temperaturas.

A bajas cargas, menor eficiencia

trmica y ms incompleta la

combustin resultando en mayo-

res emisiones de CO y VOC.

Los contaminantes referidos co-

mo NOX es una mezcla mayor-

mente de NO y NO2 en composi-

cin variable. El NOX es formado

por tres mecanismos: NOX trmi-

co (Zeldovich), NOX Rpido

(Prompt) y NOX Fuel-Bound.

El mecanismo NOX predominante

asociado con las turbinas de gas

es el NOX trmico. Los niveles de

emisiones de las turbinas de gas

son de aproximadamente 150-

300 ppm de NOX.

El CO y VOC, resultan de com-

bustin incompleta, las emisiones

de CO resultan cuando existe un

tiempo de residencia insuficiente

a alta temperatura. Aunque no

se considera un contaminante,

en el sentido que no afecta di-

rectamente a la salud pblica,

las emisiones de CO2 son de im-

portancia debidas al efecto in-

vernadero.

El control de emisiones est cen-

trado principalmente en el con-

trol de los NOX, algunos mecanis-

mos de control son la inyeccin

de agua o vapor en las zonas de

alta temperatura de flama para

reducir el NOX con reducciones

de hasta el 60% o ms. Se requie-

re que el agua sea desminerali-

zada para prevenir depsitos y

corrosin en la seccin de ex-

pansin de la turbina, lo que

agrega costes y complejidad a

la operacin de la turbina.

Combustin premezclada pobre

(alta relacin aire-gas): la pre-

mezcla del combustible y el aire

comprimido de tal forma que no

existan zonas locales de alta

temperatura, o puntos calientes,

donde se formen los niveles altos

de NOX. Esto requiere cmaras

de combustin especialmente

diseadas y zonas de mezclas

para prevenir problemas con la

flama.

Reduccin Cataltica Selectiva,

que consiste en la inyeccin de

amoniaco en los gases de esca-

pe que reaccionan con el NOX

en la presencia del catalizador

para producir N2 y H20. Se locali-

za en el escape de la turbina de

gas, tpicamente dentro del

HRSG donde la temperatura de

los gases corresponde con la

Emisiones de

las Turbinas de

Gas

TURBINAS DE GAS 24

temperatura de operacin del

catalizador, entre 204 y 426 C.

Se logra reducir del 80% al 90%

de los NOX. El problema es que

se requiere almacenamiento de

amoniaco, un qumico muy peli-

groso.

Algunas instalaciones incorporan

mdulos de oxidacin de CO

para controlar tanto los NOX co-

mo el CO. Un catalizador pro-

mueve la oxidacin del CO y los

compuestos de hidrocarburos a

CO2 y H2O cuando los gases pa-

san a travs de la seccin catali-

zadora, los agentes que se usan

son el platino, el paladio o el ro-

dio, obteniendo reducciones de

hasta un 90%.

Combustin Cataltica, donde el

combustible se oxida en condi-

ciones pobres en presencia de

un catalizador. La combustin

cataltica es un proceso sin fla-

ma, permitiendo la oxidacin del

combustible a bajas temperatu-

ras 930 C, donde la formacin

de NOX es baja.

Sistema Absorcin Cataltica,

basado en el sistema SCONOX,

que combina la conversin de

CO y NOX con un proceso de

absorcin/regeneracin que

elimina el agente amoniaco

encontrado en la tecnologa

SCR, se basa en una sola

integracin de la oxidacin

cataltica y la tecnologa de la

absorcin.

Combustin de hidro-

carburos

Durante la combustin de un

hidrocarburo se generan los

siguientes productos: Dixido de

carbono (CO2), vapor de agua

(H2O), oxgeno (O2), nitrgeno

(N2) y trazas de otros componen-

tes como: Oxdos de nitrgeno

(NO, NO2), monxido de carbo-

no (CO), dixido de sulfuro (SO2),

material particulado, hidrocarbu-

ros no quemados y holln.

El nitrgeno es un elemento que

se encuentra aproximadamente

en un 78% por volumen atmosf-

rico, (ver tabla).

Los xidos de nitrgeno pueden

presentarse en diferentes formas:

NO: xido ntrico

NO2: Dixido de nitrgeno

N2O:xido nitroso

NO3: Trixido de nitrgeno

N2O5: Anhdrido ntrico

De estos se oxidan artificialmen-

te: NO, NO2 y son llamados los

NOx. El NO se forma en los proce-

sos de combustin de los com-

bustibles fsiles, la formacin

de estos depende de:

La temperatura de combus-tin del proceso

Concentracin de oxgeno durante el proceso de combustin o

porcentaje de exceso de aire.

Presin en el dispositivo de combustin.

Tiempo durante el cual se rea-liza el proceso de combustin.

En la atmsfera el NO se oxida

rpidamente formando NO2, es-

te proceso se acelera debido a

la presencia de los rayos solares,

efecto fototrmico, y material

orgnico presente en el aire.

En muchos pases las turbinas de

gas (Ciclo Brayton) son la princi-

pal fuente de generacin de

energa elctrica, all se han im-

plementado normas ambientales

que hacen necesario el control

de las emisiones de NO y

NO2, conocidos como Noxes o

NOX.

Dichas regulaciones demandan

emisiones mximas de 25

ppm (partes por milln) de NOx

para combustibles lquidos y de

10 ppm para gas natural. Las

emisiones de NOX tienen efectos

adversos en la salud humana y el

medio ambiente, estas juegan un

papel importante en:

La lluvia cida

Formacin de niveles peligrosos de ozono (O3) en la superficie

terrestre

Formacin de smog en la atmsfera

Las emisiones de NO2 tienen un

efecto mas adverso en la salud

humana que el NO. El NO2 cap-

tura el oxgeno que transporta la

hemoglobina y tambin forma

cido en los pulmones de ah

Gas constituyente Contenido por % de volumen

Nitrgeno (N2) 78.0870

Oxgeno (O2) 20.9476

Argn (Ar) 0.9340

Dixido de carbono 0.0314

TURBINAS DE GAS 25

que es mucho ms txico que el

CO para la misma concentra-

cin.

La mayora de las turbinas de gas

queman gas natural (el cual pue-

de modelarse, para clculos pre-

vios, como CH4: metano) de ah

que tengan un alto impacto en

la contaminacin ambiental por

NOX, de tal manera que los inves-

tigadores y productores de turbi-

nas de gas han centrado parte

de sus estudios en desarrollar

tcnicas que permitan reducir las

emisiones de NOX en las turbinas

de gas.

Esta preocupacin est altamen-

te relacionada con el aumento

que se ha logrado en la tempe-

ratura de combustin, o tempe-

ratura de entrada a la turbina

TET4 (Ver Figura N 1), con el

propsito de mejorar la eficien-

cia trmica de la turbina, pero

dicho aumento, trae consigo un

efecto indeseable, la formacin

de emisiones de NOX.

Entre los mtodos que se han

venido desarrollando para el

control de emisiones de NOX

estn las tecnologas de control

de combustin y post-

combustin, entre las cuales se

encuentran:

Ciclos con inyeccin de agua o de vapor. (Control de com-

bustin).

Ciclos con humidificacin en cascada. (Control de combus-

tin).

Combustores secos bajos en NOX. (Control de combustin).

Combustores catalticos. (Con-trol de combustin).

Ciclos con reduccin catalti-

ca selectiva. (Control de post-

combustin).

TURBINAS DE GAS 26

26

Un a turbina a gas se

compone bsica-

mente de los si-

guientes sistemas: turbina de gas

(comprensor, cmara de com-

bustin y turbina de expansin),

reductor de velocidad, alterna-

dor generador de electricidad,

sistema de admisin de aire, sis-

tema de lubrificacin, sistema de

alimentacin de combustible

(por ejemplo, sistema de alimen-

tacin de gas natural), envolven-

te acstica, sistemas auxiliares y

sistema de control.

Cada uno de ellos precisa de un

programa de mantenimiento

acorde a sus funciones y a los

posibles fallos que pueda tener.

Cuando se hace referencia al

mantenimiento de turbinas de

gas, implcitamente se est consi-

derando el mantenimiento de

todos los elementos que compo-

nen el turbogenerador, siendo los

principales la turbinas de gas, el

reductor de velocidad y el gene-

rador elctrico.

La mayor parte de los fallos en

motores de gas tienen cuatro

orgenes principales, y estos son:

Los fallos de diseo.

La competencia comercial

entre fabricantes, que lleva a

que stos garanticen prestacio-

nes que no se corresponden con

el desarrollo de la tcnica.

Las duras condiciones de uso

de algunos equipos, obligados a

producir al 100% de si capacidad

(en muchos casos, realmente por

encima de ese 100% real).

Y las negligencias graves de

operacin.

Factores que influyen en

la vida til de las partes

crticas de las turbinas

de gas

Ciclos de arranque: el arran-que es uno de los momentos

ms crticos donde todo debe

estar funcionando perfecta-

mente, ya que si hay algo mal

puede acarrear problemas

como por ejemplo un des-

equilibrado que provoque un

exceso de vibraciones, en

caso de arranques y paradas

cada poco tiempo. Es decir,

la realizacin de forma conti-

nuada de muchos arranques

y paradas en un corto espa-

cio de tiempo son negativas

para mantener un correcto

funcionamiento en la turbina

de gas y adems acortar su

vida til.

La fatiga mecnica por tem-

peratura ser un limitador de

vida importante, ya que los

materiales se resentirn al en-

friarse y calentarse mucho

cada poco tiempo.

Temperatura de llama: una alta temperatura de llama

degradar ms rpidamente

el recubrimiento cermico y

los metales.

Funcionamiento correcto del sistema de admisin y filtra-

cin de aire: se debe tener

especial cuidado con los sis-

temas de admisin y filtracin

de aire. Deben estar en un

estado adecuado y funcionar

Fallos en las

Turbinas de Gas

TURBINAS DE GAS 27

bien, ya que su deterioro con

el paso del tiempo y con la

exposicin a los elementos

atmosfricos provoca ensu-

ciamientos bruscos y averas

en el comprensor, y en otras

partes de la turbina de gas.

Tcnicas predictivas ms

utilizadas durante el

mantenimiento y la revi-

sin de la turbina de gas

Inspecciones y revisiones bo-roscpicas: inspeccin visual

de partes internas con el boros-

copio, sin tener que desmontar

la turbina de gas.

Anlisis de aceites y lubricantes (espectrometras del aceite):

consiste en analizar el aceite

para ver el contenido en meta-

les y as comprobar si se est

produciendo desgaste en las

zonas lubricadas de la turbina

Degas.

Anlisis de vibraciones: para comprobar que todo est con

un nivel de vibraciones ade-

cuado a un funcionamiento

normal; y en caso contrario ver

dnde est el desequilibrio y el

fallo que lo produce.

Anlisis de gases de escape.

Medidas de temperatura, pre-

sin, caudal de gases, etc.

Termografas.

Anlisis de ultrasonidos.

Pruebas con lquidos penetran-

tes y radiografas, para detec-

tar posibles grietas.

Inspecciones generales de to-dos los sistemas y del exterior

de la turbina para buscar posi-

bles daos estructurales.

Revisin de los parmetros de funcionamiento de la turbina, y

compararlos con el histrico

para comprobar la condicin

actual respecto a la referencia.

Si en las revisiones se encuentra

algn defecto admisible o algu-

na degradacin, se deber ade-

lantar la siguiente revisin para

comprobar si ha empeorado o

se mantiene constante.

En caso de que el fallo o avera

sea peligroso para el funciona-

miento de la turbina de gas o de

la central, se deber parar, para

actuar sobre ella y solucionarlo

reparando todo lo que sea ne-

cesario.

De paso se revisarn todas las

piezas que estn alrededor o

conectadas con la pieza o parte

daada para ver si el fallo se ha

podido extender o si el fallo de-

tectado es consecuencia de

otro.

Averas y problemas en

la entrada de aire

(sistemas de admisin y

filtracin de aire)

La entrada de aire comburente

requiere de un complejo sistema

para acondicionarlo a las necesi-

dades de la turbina de gas y ob-

tener un buen rendimiento.

El sistema de aire de admisin

tiene principalmente dos funcio-

nes:

a)Filtrar el aire, de manera que el

polvo ambiental o cualquier

otro residuo nocivo no entre a

la turbina de gas y no cause

diversos problemas.

b)Aumentar la densidad del aire

enfrindolo y/o humedecin-

dolo.

Los sistemas de admisin de aire

se deterioran con el paso del

tiempo y con la exposicin a los

elementos atmosfricos.

Esto provoca ensuciamientos

bruscos y averas en el compre-

sor de la turbina, generalmente

por erosin y/o por impacto de

partculas, siendo las causas ms

comunes los desprendimientos

de parte de la pintura interior de

los conductos, partculas de me-

tal oxidado, material procedente

de los atenuadores de ruido, par-

te de sellos y juntas de los con-

ductos y la ingestin de aire con-

taminado, procedente de las

infiltraciones y/o de los filtros ex-

cesivamente sucios.

Las averas que se detectan en el

sistema de aire de admisin son

las siguientes:

Corrosin en la estructura que soporta los filtros (casa de fil-

tros).

Incendios en filtros, ya que son un material altamente inflama-

ble. Los trabajos de soldadura o

corte, o negligencias diversas

(como fumar en este espacio)

suelen estar detrs de este gra-

ve problema.

TURBINAS DE GAS 28

28

Prdida de estanqueidad, de forma que parte del aire que

ingresa a la turbina lo hace sin

atravesar los filtros.

Rotura de filtros.

Bloqueo de los filtros, por obs-truccin total de sus poros. Una

falta de caudal de aire de en-

trada puede provocar a su vez

otros problemas, como la en-

trada en bombeo del com-

prensor o el colapso de la casa

de filtros por excesivo vaco.

Averas y problemas en

el sistema de alimenta-

cin de combustible

En las turbinas de gas se utiliza

normalmente gas natural como

combustible, aunque es posible

utilizar tambin gasleo y GLP en

general.

El gas natural, suele proceder de

gasoductos dotados con esta-

ciones de comprensin, en los

cuales pueden producirse fugas

de aceite en los cierres mecni-

cos de los compresores de gas

de la lnea.

Tambin ocurre el mismo evento

cuando se requiere la instalacin

de un compresor de gas, aguas

arriba de la turbina, si la presin

de la red de gas natural es insufi-

ciente.

Puede ocurrir tambin que se

precise la instalacin de regula-

dores de presin, cuando la pre-

sin de la red de distribucin de

gas es demasiado elevada, y se

produzcan condensaciones al

reducir bruscamente la misma.

En estas condiciones puede exis-

tir la presencia de hidrocarburos

lquidos, que provocan daos y

erosin trmica en la cmara de

combustin y en la zona de las

toberas de la primera etapa.

El depsito de carbn en los in-

yectores de combustible, provo-

ca una mayor presin en los in-

yectores no taponados y en con-

secuencia un desplazamiento de

la llama en la direccin del pri-

mer estadio de turbina, acortan-

do la vida til de la misma.

Una buena prevencin es la ins-

talacin de filtros en la lnea de

alimentacin de combustible y

cuando se requiera una disminu-

cin brusca de presin, la instala-

cin de precalentadores de gas,

posteriores a los reguladores.

Tambin es preciso realizar peri-

dicamente boroscopias de la

cmara de combustin y las eta-

pas de potencia, para poder

detectar con prontitud posibles

anomalas y evitar as paros o

roturas previsibles de la mquina.

Averas y problemas en

el sistema de lubricacin

El aceite lubricante tiene dos

funciones bsicas en una turbina

de gas, lubrificar los cojinetes y

refrigerarlos. Dada la gran veloci-

dad de giro de estos equipos, de

unas 10.000 rpm a unas 15.000

rpm (aproximadamente), un fallo

o anomala en el sistema de lubri-

cacin provoca daos rpida-

mente.

El mtodo ms utilizado para el

control del aceite lubricante es el

de utilizar el aceite especificado

por el fabricante, mantener el

nivel de lubricante adecuado,

verificar el sistema de refrigera-

cin, efectuar el control peridi-

co de los diversos componentes

para detectar posibles fugas y/o

infiltraciones, as como la realiza-

cin de anlisis peridicos del

aceite lubricante que cubran la

viscosidad, la presencia de

agua, el nmero total de acidez,

la concentracin de metales,

etc.

Averas tpicas en el

comprensor

Los problemas ms usuales en los

comprensores de las turbinas de

gas son los siguientes:

Entrada en bombeo (compre-ssor surge).

Suciedad (fouling). Las partcu-las que atraviesan el sistema de

filtrado se pueden depositar en

TURBINAS DE GAS 29

los labes y provocar dos efec-

tos: cambian la aerodinmica

del labe, y por tanto, afectan

negativamente al rendimiento

del compresor, y desequilibran

la turbina de gas.

El ensuciamiento se refiere a la

acumulacin de materiales

indeseables en las superficies

slidas causando asperezas.

En el compresor de una turbina

de gas, esto se traduce en el

deterioro de la forma aerodin-

mica de los labes, resultando

en la reduccin del flujo de

aire, menor tasa de presin y

menor eficiencia.

La prdida de rendimiento es

indicada por la menor produc-

cin de energa y la mayor de

tasa de calor, causando prdi-

das econmicas y provocando

un mayor dao al medio am-

biente. Por ello, las turbinas de

gas deben ir dotadas de siste-

mas de limpieza automticos,

que peridicamente introduz-

can una mezcla de agua y de-

tergente en el compresor y reti-

ren esta suciedad. Este es el

denominado lavado del com-

presor en lnea, y fuera de lnea.

Fracturas en labes (cracking).

Daos provocados por la entra-da de un objeto extrao (FOD)

o rotura de elemento interno

(DOD).

Congelacin de agua en las primeras filas de labes fijos.

Roces entre labes mviles y

estator (rubbing).

Averas tpicas en la

cmara de combustin

Los fallos que suceden de mane-

ra ms usual en la cmara de

combustin son los siguientes:

Temperatura excesiva (Over firing), por un deficiente control

de la temperatura en cmaras o

de la longitud de la llama.

Hay que tener en cuenta que la

temperatura de llama puede

alcanzar los 3.000 K, mientras que

los materiales utilizados rara vez

pueden soportar temperaturas

superiores a 1.500 K, as que la

atenuacin de la temperatura

jugando con el exceso de aire

de admisin es vital para la