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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
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 [email protected]
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 [email protected]
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 [email protected]
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un e-mail a [email protected]
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:
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
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