El mantenimiento de unos tubos de condensador limpios es de
vital importancia para la operación de una planta de generación. Los tubos del
condensador pueden llegar a estar ligeramente sucios con depósitos orgánicos
blandos o con escalas severas debidas a minerales duros que son difíciles de
quitar. El éxito en la limpieza del condensador requiere seleccionar la
tecnología de limpieza apropiada para unas condiciones de ensuciamiento o
fouling específicas.
Mecanismos de
fouling del tubo del condensador
Generalmente, dos problemas principales se producen en el
sustrato que se adhiere a las superficies interiores de los tubos: pérdida de
transferencia de calor y corrosión bajo los depósitos.
Fouling interno en el tubo es casi siempre un problema para
la transferencia de calor porque reduce la eficiencia del vapor de condensación
y da como resultado una menor eficiencia en la operación la turbina.
Esta forma de corrosión puede tener causas directas o
indirectas. Cuando el ataque es directo, el depósito en sí mismo contiene
sustancias corrosivas que, cuando se concentran en un sitio localizado, pueden
causar pérdidas del material del tubo. Un ejemplo de este tipo de corrosión es
la que produce el cloro. Los ataques indirectos pueden ser causados por varios
factores, incluyendo acumulación de depósitos que forman una barrera entre el
agua de refrigeración y el material del tubo.
En cualquier situación, los contaminantes en el agua de
refrigeración (que pueden estar concentrados significativamente en una torre de
refrigeración) son los precursores de lo que a menudo puede originar daños
principales en los tubos de la caldera y materiales de la turbina,
potencialmente dando como resultado penalizaciones económicas y daños en la
unidad. Las inversiones en los equipos pueden eliminar o reducir el
ensuciamiento que se produce en los tubos del condensador.
Prevención del
fouling
Las opciones para
prevenir el fouling pueden clasificarse de acuerdo a las operaciones de planta
en off-line y on-line. Los métodos para retirar off-line incluyen métodos
químicos (disoluciones ácidas o quelatos) y métodos mecánicos (limpiadores de
tubos plásticos o metálicos, cepillos o agua a alta presión). Las medidas
preventivas online incluyen tratamientos químicos (inhibición de la corrosión y
escalas, dispersantes, y biocidas) y recirculación continua de sponge bulls
para retirar depósitos blandos en la pared interior de los tubos del
condensador.
Debido a que el fouling del condensador puede tener un
dramático impacto en la planta de generación, la deposición y corrosión debe
controlarse y la tecnología de limpieza apropiada usada a intervalos óptimos.
Métodos de
tratamiento químico
Varios agentes químicos, a menudo en combinación, se usan
para controlar el fouling en los tubos del condensador. Los agentes químicos se
usan primariamente con torres de refrigeración de recirculación, y debido a que
la concentración de constituyentes disueltos es significativa y ello supone
riesgos, este tipo de efluentes están restringidos medioambientalmente.
Actualmente se usan métodos de tratamiento químico incluyendo inhibidores,
dispersantes, biocidas, inhibidores de corrosión, y agentes químicos para el
control del pH.
Otra forma común de mitigar los problemas químicos incluyen
la minimización de la concentración de sólidos disueltos en el sistema,
particularmente torres de refrigeración. Debe alcanzarse el equilibrio entre la
minimización del uso del agua y evitar la excesiva acumulación de agentes
corrosivos y escalas.
Algunas escalas pueden eliminarse haciendo circular agua con
pH bajo al punto de disolución de la escala incrementando la alimentación de
ácido sulfúrico (pH de 5,8 o menos para el carbonato cálcico y 4 para el
fosfato de calcio). Sin embargo, debe considerarse cuidadosamente en el metal
base y las tuberías de acero cuando se usan agentes químicos agresivos.
Prevención del
fouling mecánico
Se han desarrollado diversas aproximaciones mecánicas para
prevenir el fouling en el condensador. Pueden instalarse pantallas para
prevenir que los residuos alcancen el condensador. Los sistemas de filtración
tales como los filtros de arena pueden usarse para eliminar partículas finas.
Diversos sistemas online se han desarrollado que envían
objetos de limpieza – tales como bolas de esponja, cepillos, o rascadores de
plástico – a través de los tubos con el flujo de agua de refrigeración. En
teoría estos mecanismos limpiarán la superficie del tubo. En algunos sistemas
más automatizados, los dispositivos de limpieza se retiran a la salida del
condensador y automáticamente vuelven a la entrada.
Métodos de
retirada mecánicos
Las plantas operan de una forma económicamente eficiente
eliminando los depósitos que pueden causar pérdidas mayores en la transferencia
de calor, corrosión de tubos, o, en último término, fallo de tubos. No sólo hay
que considerar pérdidas en el rendimiento, sino también las reparaciones
principales que siguen al fallo de tubos debido a la contaminación del agua de
refrigeración en la caldera o turbina. En general, la limpieza mecánica es
usualmente más efectiva en costes que la limpieza mecánica.
Las técnicas de limpieza mecánica incluyen el lavado de agua
a alta presión y limpiadores del hollín en los tubos.
Bibliografía: Improving Condenser O&M Practices. Power
vol. 155. November 2011
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