Medición de presión, temperatura y caudal para el control efectivo de una turbina

Las mediciones de presión, temperatura y caudal son esenciales para el funcionamiento de las turbinas de gas y vapor. De hecho, una central eléctrica sufrirá problemas de seguridad, rendimiento y eficiencia si estos parámetros no se mantienen dentro de los rangos adecuados. WIKA proporciona la instrumentación adecuada para controlar la presión barométrica, la temperatura, el caudal de gases de escape y mucho más.

En las centrales eléctricas, la seguridad operativa y la eficiencia están directamente relacionadas con la vida útil y el rendimiento a largo plazo de la central. Esto se asegura si los tres parámetros presión, temperatura y caudal se mantienen en sus rangos adecuados. 

Monitorización de la seguridad y la eficacia

La temperatura es un factor determinante para la seguridad y para el rendimiento de las turbinas. Sin embargo, los componentes están sujetos a condiciones de temperatura muy exigentes, especialmente en la salida del compresor de alta presión y en la entrada de la turbina de alta presión. Si la temperatura excede un determinado rango, el riesgo de fallo de las palas del compresor y de daños graves en los componentes aumenta significativamente.

Otro elemento importante es la medición del caudal. Las mediciones del caudal son esenciales porque las lecturas entran directamente en los cálculos de rendimiento del sistema de control de la turbina. Los operadores utilizarán mediciones de caudal para validar el rendimiento y la eficiencia desde el inicio de la puesta en marcha de la planta y para controlar las operaciones rutinarias. 

La clave para la seguridad y el rendimiento de una central eléctrica es la capacidad de medir y controlar con precisión la temperatura, la presión y el caudal. La información recogida en determinados puntos de medición se utiliza para:

• Prevenir fallas metalúrgicas – Las temperaturas deben mantenerse por debajo del punto de fusión del recipiente para evitar fallas metalúrgicas. Las temperaturas excesivas pueden causar deformaciones en las palas.
• Determinar la eficiencia y el rendimiento – Los ingenieros pueden calcular la eficiencia de un compresor o turbina si conocen las temperaturas de entrada, salida y caudal. La medición exacta de las temperaturas y de los caudales de gases de escape de gas de una turbina permiten el cálculo fiable del rendimiento del generador de vapor de de calor (HRSG).  
• Detectar irregularidades – Temperaturas excesivas de gas de escape y fluctuaciones extremos de caudal pueden indicar  fallos de un compresor o turbina. Si un termómetro o caudalímetro detecta valores anormales, el operador de la instalación puede analizar a tiempo un análisis para identificar las causas.
• Calcular la vida útil restante – Al monitorear los cambios de temperatura a lo largo del tiempo, los ingenieros pueden consultar el historial de temperatura de un componente. Este historial permite calcular la vida útil restante del componente y planificar en consecuencia el mantenimiento y las reposiciones.

Intervalos y parámetros de monitorización

En las turbinas de vapor, los siguientes parámetros son críticos y están sujetos a una monitorización continua:

• Presión barométrica
• La temperatura, la presión y el caudal de vapor y de vapor condensado en
  – El recalentamiento
  – El calentador
  – La sección de inducción de baja presión
  – La presión de escape

Del mismo modo se comprueban regularmente los siguientes parámetros críticos:

• Temperatura y caudal de los gases de escape
• Presión y temperatura del aire ambiente
• Temperatura en la entrada del compresor
• Presión y temperatura del gas combustible

Instrumentos de alta calidad para la medición de presión, temperatura y caudal

Los instrumentos de medición de presión, temperatura y caudal WIKA son robustos y fiables. Proporcionan información exacta para garantizar la seguridad, el buen funcionamiento y la fluidez de sus turbinas.

Los tubos Venturi de WIKA son óptimos para medir el caudal de vapor. WIKA  fabrican tubos Venturi de acuerdo con las normas  ASME (ASME PTC-6) y están optimizados para cumplir con los requisitos críticos.

Para realizar mediciones fiables de temperatura en turbinas, WIKA ofrece:

• Termopares en una amplia variedad de materiales
• Termómetros bimetálicos como el modelo TI.50
• Transmisores digitales de temperatura «puck» como el T32.xS. (Muchos transmisores de presión WIKA, incluyendo los modelos A-10, S-20 y 2xx.34 XSEL, son particularmente adecuados para aplicaciones de centrales eléctricas).

WIKA no sólo fabrica instrumentos de medición estándar, sino también soluciones a medida para las necesidades y condiciones específicas de cada cliente. 

Encontrará más información sobre nuestra gama de instrumentación en la página web de WIKA. 

Autor: Chassan Jalloul, Marketing Manager  Instrumentos WIKA