8. EL GENERADOR DE VAPOR POR RECUPERACIÓN DE CALOR (HRSG)

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Uno de los componentes principales más importantes y más problemáticos de una central térmica de ciclo combinado es el generador de vapor encargado de aprovechar el calor contenido en los gases de escape y convertirlo en energía potencial, en forma de vapor con una presión y una temperatura determinada. 

Existen diferentes tipos de calderas, cada una es la solución ideal para un tipo de planta, por lo que uno de los trabajos de la ingeniería que diseña una central de ciclo combinado es la selección del tipo de caldera y del fabricante que más convenga al proyecto, no el más barato o el que indique en su oferta un plazo de construcción menor.

Las principales características que distinguen una caldera de recuperación de una caldera de combustión convencional son las siguientes:

• La caldera de recuperación se diseña teniendo en cuenta las características específicas de la turbina de gas a la que se va a acoplar.
• Al ser la temperatura de los gases relativamente baja (pese a la postcombustión, en el caso de turbinas) la transmisión de calor se efectúa principalmente por convección.
• La velocidad de paso de los gases viene limitada por la necesidad de mantener unas pérdidas de carga bajas. Esto hace que el coeficiente de transmisión de calor sea bajo, lo que obliga a disponer de una gran superficie de calentamiento.
• Al ser la diferencia entre la temperatura de los gases y el medio a calentar (agua o vapor) baja, y al ser bajo también el coeficiente de transmisión de calor, se diseña el evaporador y economizador con aletas.

Los parámetros más importantes que definen las características de un generador de vapor por recuperación de calor son:

• Tipo de caldera.
• Caudal de vapor producido.
• Presión y temperatura del vapor producido.
• Niveles de presión.
• Pinch Point.
• Diferencia entre la temperatura de saturación de vapor en las condiciones de vaporización y la temperatura del agua líquida a la entrada del vaporizador.
• Superficie de calefacción.

Los generadores de vapor deben estar dotados de una serie de elementos de seguridad, de acuerdo con el código de diseño elegido por la caldera y de acuerdo con las legislaciones de cada estado en el que se instalan. En general las seguridades de una caldera son:

• Válvulas de Seguridad
• Válvulas del circuito de agua de alimentación
• Válvulas de circuito de vapor
• Indicadores de nivel
• Sistema de alimentación de agua
• Seguridad contra descargas eléctricas
• Mirillas
• Seguridad contra fallo de corriente eléctrica
• Seguridad del aporte calorífico máximo
• Órganos de regulación, seguridad y control por tratarse de generadores automáticos
• Seguridad de presión máxima de vapor
• Seguridad de presencia de llama
• Seguridad de encendido para quemadores con encendido automático
• Seguridades por bajo nivel de líquido