Usted está aquí: InicioTermosolarEspecial Sistema HTFProcedimiento de operación SISTEMA de HTF

Procedimiento de operación SISTEMA de HTF

Para conocer el sistema de HTF y poder proceder a su mantenimiento es necesario conocer su procedimiento de operación.

El circuito de HTF comienza con las cuatro líneas que provienen del campo solar. El HTF caliente circula por las mismas hasta el colector de aceite caliente, donde es conducido a los trenes de generación de vapor.

Cada tren está compuesto por un precalentador, un evaporador y un sobrecalentador instalados en serie, y un recalentador en paralelo. El HTF caliente circula a través de los intercambiadores de calor, permitiendo la generación de vapor en el lado agua/vapor de los trenes de generación (sistema de generación de vapor).

Los trenes de generación de vapor están equipados de unas líneas de venteo que los conectan con los tanques de expansión.

El HTF frío circula hasta el colector de aceite frío y después a los tanques de expansión, los cuales disponen de líneas de drenajes y venteos hacia el sistema de ullage.

Desde los tanques de expansión, el aceite circula hacia las bombas de HTF donde es bombeado hacia el campo solar a través de cuatro líneas.

En el caso de que el calentamiento producido por el campo solar no sea suficiente, las calderas de HTF apoyarán al sistema para conseguir la temperatura deseada en el aceite térmico.

También es posible hacer circular el HTF por las tuberías del sistema para evitar el congelamiento de las mismas durante periodos nocturnos o paradas prolongadas. En este caso las bombas de HTF estarán paradas mientras la bomba auxiliar estará en funcionamiento. Dependiendo de la temperatura necesaria para evitar la congelación, el aceite circulará o no a través de las calderas de HTF. Los venteos, drenajes y válvulas de seguridad de los tanques de expansión están conectados con el sistema ullage.

Líneas de HTF desde el campo solar a los trenes de generación de vapor.

- Línea desde el campo solar:

Cada línea tiene una válvula de control de caudal así como un transmisor de caudal, temperatura y presión. Las cuatro líneas se conectan a otra, la cual a su vez conecta los campos con el colector de HTF caliente. Esta línea tiene un venteo que conecta con la línea que lleva el aceite a los tanques de expansión. La válvula neumática abre para ventear el caudal hacia los tanques de expansión.

- Línea a los trenes de generación de vapor:

El HTF caliente circula desde el campo solar por una línea hacia los trenes de generación de vapor. La válvula motorizada posicionable permite variar el caudal de aceite que pasa directamente a los trenes o a través del tanque buffer, dependiendo de la diferencia de temperatura del aceite en el tanque buffer y la del colector caliente. También se tiene la medida de temperatura a la entrada de los trenes de generación de vapor medida por el transmisor.

- Línea de by-pass a los trenes de generación de vapor:

Por esta línea circula el HTF procedente del colector caliente hacia los tanques de expansión. Es el by-pass de los trenes de generación de vapor. El caudal que circula por la línea se controla por medio de la válvula de control.

- Tanque buffer:

Este tanque sirve como acumulador de calor para absorber los efectos negativos de un corto periodo de tiempo de ausencia o reducción de radiación solar durante la operación normal de la planta. También es utilizado para ayudar a homogeneizar la temperatura del HTF procedente de los diferentes cuadrantes del campo.

Una línea es la encargada de conectar el colector caliente con el tanque buffer para llenarlo de aceite térmico durante el precalentamiento. La línea tiene una válvula motorizada posicionable que abre dependiendo de la posición de la válvula.

Para llenar el tanque de aceite caliente sin mandar aceite frío al GVS,  existe una línea con válvula manual normalmente cerrada. Para proceder al calentamiento habría que abrir dicha válvula y cerrar la manual y regular el aceite frío con la válvula de control del bypass.

A la salida del tanque buffer se encuentra otra línea por la que circula el HTF, para retornar con la línea de conexión del colector caliente con los trenes de generación.

- Colector de aceite caliente:

El colector de aceite caliente tiene las siguientes líneas de entrada y salida:

- Líneas de entrada al colector: desde el campo solar.

- Desde las bombas de HTF (by-pass campo solar).

- Líneas de salida del colector: a tanques de expansión, a tanque buffer y a trenes de generación de vapor.

Trenes de generación de vapor

- Precalentadores, evaporadores, sobrecalentadores y recalentadores.

La línea que sale desde el colector de aceite caliente se divide en dos líneas, una para cada tren de generación.

A principio de cada línea hay una válvula motorizada que permite que el caudal de HTF llegue a cada tren.

Después de la válvula motorizada hay un ramal que permite la inyección de aceite en los recalentadores.

El aceite calienta en contracorriente el agua introducida en el generador por las bombas de agua de alimentación, y genera el vapor a las condiciones de presión y temperatura exigidas por la turbina. El caudal de HTF es controlado mediante las válvulas a la salida de los precalentadores.

En los recalentadores, el HTF aumenta la temperatura del vapor obtenido en la extracción de alta de la turbina de vapor y del by-pass de la misma. El caudal de HTF necesario depende de la temperatura de salida de vapor de los recalentadores y es controlado por las válvulas. Después de la válvula, la línea vuelve a unirse a la línea principal. A la salida de cada tren se dispone de una válvula motorizada.

Están disponibles en el SCD (sistema de control distribuido) las medidas de temperatura a la entrada de los sobrecalentadores, evaporadores y precalentadores, y a la salida de los precalentadores y los recalentadores. También se dispone en el SCD de medida de presión en los precalentadores, evaporadores y sobrecalentadores.

Los precalentadores y sobrecalentadores y sus líneas de interconexión con los evaporadores, llevan instaladas válvulas de seguridad para protegerlos en caso de rotura de tubos.

Las válvulas de seguridad están conectadas con el tanque de recogida de PSV’s, el cual sirve para almacenar la mezcla de vapor/HTF. El tanque dispone de dos salidas, una hacia el gestor de residuos mediante la válvula todo-nada, y otra a la atmósfera para mantener el tanque a una determinada presión mediante la válvula de control y evitar el flasheo del HTF líquido. Dispone de medida remota de presión, temperatura y nivel e indicador local de nivel, así como de resistencia de caldeo para mantener el tanque a una determinada temperatura.

- Líneas de venteos

Los trenes de generación de vapor también disponen de líneas de venteos. Cada línea de venteo dispone de una válvula todo-nada que permanece abierta durante el arranque y se cierra automáticamente una vez alcanzado un determinado caudal de aceite térmico.

Todas las líneas con la línea que lleva el HTF a los tanques de expansión.

Tanques de Expansión.

La expansión térmica del HTF se realiza en tres tanques de expansión de igual volumen, instalados en cascada y aguas debajo de los trenes de generación de vapor.

Los tanques de expansión recogen el aceite térmico proveniente de los trenes de generación de vapor y de los venteos del generador de vapor, del tanque buffer y de las calderas de HTF.

Los tanques de expansión son los puntos de llenado del circuito de HTF. Tienen medidas en el SCD e indicaciones locales de presión, temperatura y nivel.

- Líneas de entrada a los tanques de expansión:

Las líneas de entrada distribuyen el HTF frío en los tres tanques de expansión. Conectan los venteos de HTF del tanque buffer, del generador de vapor y de las calderas de HTF con los tanques de expansión.

Por dichas líneas retorna el HTF desde el sistema de ullage a los tanques de expansión y respectivamente. Estas líneas son las encargadas también de inyectar nitrógeno en los tanques de expansión.

- Líneas de salida de los tanques de expansión:

Por estas líneas el HTF circula desde los tanques de expansión respectivamente, hacia las bombas de HTF. Sirven de interconexión entre los tres tanques de expansión.

Los venteos de los tanques de expansión son llevados hacia el sistema ullage por estas líneas.

- Colector de aceite frío:

El colector de aceite frío tiene las siguientes líneas de entrada y salida:

- Líneas de entrada al colector:

· Desde los trenes de generación de vapor.

· Desde el colector caliente. By-pass del generador de vapor.

- Líneas de salida del colector:

· A tanques de expansión.

Bombas de HTF

El HTF frío circula desde los tanques de expansión hasta el colector de aspiración de las bombas de HTF.

Se dispone de cinco bombas de HTF con variador de velocidad, las cuales aspiran desde el colector y descargan en el colector de impulsión.

Cada línea de aspiración dispone de un filtro con media local de presión a la entrada y a la salida, y medida remota de presión y temperatura en la aspiración de la bomba. También dispone de medida local de presión en la aspiración.

Cada bomba dispone de una línea de precalentamiento por la cual circulará HTF cuando la bomba esté parada.

También se dispone de una bomba auxiliar utilizada en los modos de operación antifreezing y de circulación con la planta parada.

La bomba dispone de variador de velocidad para lograr un arranque suave. Tanto a la aspiración como a la impulsión se dispone de la misma instrumentación que en las bombas principales, así como de filtro en la aspiración.

En las líneas se dispone de un filtro para la limpieza del aceite térmico. Por medio de una válvula de control y un transmisor de presión, se controla el HTF que circula a través del filtro. El funcionamiento del filtro se hará durante el modo de circulación para mantener limpio el sistema de aceite térmico.

Caldera auxiliar de HTF

Desde el colector de impulsión de las bombas de HTF, el HTF circula por la línea hacia las calderas auxiliares.

Las calderas de HTF dispondrán de un sistema de vaciado con nitrógeno a los tanques de expansión o a depósito externo. También cuentan con un sistema de alivio térmico en casos de sobrepresiones.

A la salida de las calderas se dispone de dos líneas: una hacia el generador de vapor y otra hacia el colector caliente.

Suministro de nitrógeno al sistema HTF

En el sistema de HTF es necesario el suministro de nitrógeno en los tanques de expansión, en las calderas de HTF y en el tanque de recogida de PSVs. El nitrógeno es suministrado por una unidad paquete que garantiza una presión de nitrógeno en la línea correspondiente. Por medio de la una válvula motorizada se suministra o no nitrógeno a la planta. Esta válvula abre y cierra automáticamente en función de la presión en los tanques de expansión.

Una válvula auto regulada en el by-pass de la válvula de control asegura en caso de fallo el suministro de nitrógeno a los tanques.

En el caso del tanque de recogida de válvulas de seguridad del generador de vapor, el nitrógeno se utiliza para evacuar el HTF hacia el gestor de residuos introduciendo el gas en el interior por medio de una válvula manual.

Go to top