Evaluación del estado mecánico del quemador de la turbina de gas

Abstract

En turbinas generadoras de electricidad, cuando se emplea combustible líquido, debido a las impurezas que este contiene, puede provocar dos alteraciones en los quemadores: obstrucción de los nozzles (disminuyendo el área de las boquillas) y erosión del material (aumentando el área y causando sobreflujo). Ambos fenómenos afectan la relación aire-combustible, reduciendo la eficiencia y comprometiendo la seguridad operativa. El objetivo de este proyecto será el de diseñar un dispositivo que permita determinar el estado mecánico de 24 quemadores de una turbina de gas con la finalidad de mejorar la eficiencia del proceso de combustión. Este estado mecánico se puede determinar a través de un análisis que combina ecuaciones termodinámicas con instrumentos de medición para obtener de manera indirecta el área efectiva mediante parámetros operativos (presión, caudal y temperatura). De ambos se obtiene una metodología que permite caracterizar con el nombre de 'Área efectiva' las variaciones geométricas de los nozzles en los quemadores, siendo la misma una herramienta valiosa para el diagnóstico temprano de anomalías. Su aplicación permitiría monitorear el valor de Área efectiva que adopta cada quemador (siendo valores aceptables los comprendidos entre 7 y 8 mm²) como práctica fundamental en programas de mantenimiento predictivo, permitiendo optimizar los intervalos de reparación y garantizar condiciones seguras de operación.