ES2304228A1 - Sistema de filtracion del aire en la salida de evacuacion de la caldera de una central electrica. - Google Patents

Abstract

Sistema de filtración del aire en la salida de evacuación de la caldera de una central eléctrica. Sistema de filtración que se encuentra constituido por un conjunto de filtros (7) sujetos al bastidor (5) que se encuentra en la salida de la caldera (2) y entrada del conducto compensador (3), interponiéndose al paso de las partículas (8) y siendo recogidas por los filtros (7) antes de pasar a la chimenea (4). Los filtros (7) se encuentran sujetos y encajados en las celdas (9) formadas por el bastidor (5), y mediante los dispositivos (10) y los tornillos (11). Disponiendo a su vez de las pasarelas (12) a varias alturas, para facilitar el montaje, desmontaje y limpieza de los filtros.

Description

Sistema de filtración del aire en la salida de evacuación de la caldera de una central eléctrica.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de filtración del aire en la salida de evacuación de una caldera de central eléctrica, y nos estamos refiriendo muy concretamente a las calderas de las centrales eléctricas que son alimentadas por una turbina de gas en ciclos combinados, las cuales son de grandes dimensiones y consumos.

Es conocido que en todas las calderas de combustión, en sus diferentes módulos de la caldera, se van creando restos de partículas contaminantes, siendo dichos restos de diferentes tamaños, y existiendo multitud de recodos y lugares en donde se van incrustando. Motivo por el cual de un modo regular se procede a la limpieza de la caldera, lo cual se hace regularmente con aire comprimido, siendo en su mayor parte recogidas, aspiradas, de un modo continuo junto al paso del cabezal con el aire comprimido, pero lo cierto es que queda una cantidad importante de residuos, tanto en suspensión, y en recovecos que no son recogidos del todo, de modo que en el primer arranque después de dicha limpieza, todos esos restos de partículas sueltas y con la fuerza que imprime el arranque de la turbina, junto con el encendido, hace que salgan por la chimenea al exterior, dando lugar a una contaminación y a su vez suciedad tanto del entorno, como del propio tiro de la chimenea, el cual no ha sido objeto de la limpieza, todo lo cual con el sistema de filtración objeto de la presente invención, se evita, ya que se interpone un sistema de filtración entre la salida de la caldera en el conocido como conducto compensador y la chimenea, recogiendo dichas partículas restantes de la limpieza realizada y el primer arranque de la caldera una vez limpia, dicha recogida de partículas es de al modo importante, que ha (ledo a recoger aproximadamente, hasta 800 kilos de residuos en los ensayos realizados. habiéndose producido un óptimo funcionamiento del rendimiento de la caldera, con menor contaminación y limpieza tanto del medio ambiente, como de toda la caldera incluso de la chimenea.

Antecedentes de la invención

Atendiendo al hecho de que, en el día de hoy existe una conciencia mucho mas consolidada en cuanto a la protección del medio ambiente y la contaminación, hemos podido comprobar para nuestra sorpresa, que sin embargo, un sistema y disposición como el que es objeto de la presente invención no es objeto de ninguna invención, toda vez que la filtración que se propone, se encuentra dispuesta en una fase posterior a la combustión, a partir de la cual no existe filtración alguna.

Así por el contrario es muy normal y de conocimiento público que a la hora de filtrar la admisión del aire en las turbinas de gas, o de cualquier otro sistema de combustión, regularmente siempre se incorporan los filtros para optimizar la mezcla de los componentes objeto de la posterior combustión y de tal modo obtener un óptimo rendimiento en la misma, disposición que viene siendo conocida desde cualquier motor de combustión, normal de un vehículo pequeño, hasta en el supuesto como el que nos ocupa de las grandes calderas con turbinas de combustión en las propias centrales eléctricas.

Todos éstos sistemas de filtración, básicamente en las turbinas de una central eléctrica, ya sean estáticas o auto-pulsantes, se localizan al inicio o entrada de la combustión, no existe ningún sistema de filtrado posterior a la combustión de manera que permita una salida de aire al exterior lo mas limpia posible, evitando un daño menor al medio ambiente y evitando generar cualquiera de los daños colaterales a los elementos físicos que se encuentran cerca de la planta de una central eléctrica, toda vez que al día de hoy tienen una salida libre, únicamente guiada por la conocida chimenea, que la sube a gran altura, para evitar los propios efectos de dicha salida y su alta temperatura.

Por otro lado es una exigencia propia para obtener un máximo rendimiento de las calderas, que las mismas sean objeto de una limpieza a fondo, que suele ser anualmente, y reproduciéndose el problema de dichas pequeñas partículas que quedan sin recoger, que salen expulsadas con el siguiente arranque de la caldera, con las consecuencias por todos sabidas, y que mediante la presente invención la caldera con filtro incorporado próximo a su salida en el conducto compensador, anterior a la propia chimenea, con una estructura y disposición, que sin variar la evacuación del aire producto de la combustión, que se encuentra impulsado a una gran velocidad y fuerza 23 metros por segundo, obtiene la recogida de todas las partículas residuales y que quedaron después de haber realizado la limpieza principal con los medios habituales, produciendo por el contrario unos efectos tanto medioambientales, como de toda la caldera, incluido su propia chimenea y el conducto compensador, que se liberan de dicha salida que se encuentra filtrada y posteriormente retirada, para continuar el perfecto funcionamiento de la caldera.

Descripción de la invención

En términos generales, el sistema de filtrado, objeto de la presente invención, se encuentra constituido por la incorporación de un filtro que se coloca en un lugar de la caldera de una central eléctrica que se conoce como conducto compensador, que se encuentra entre la salida de evacuación de la caldera y la propia chimenea de la misma, consideramos de importancia, hacer saber que la salida de evacuación de una caldera de un central eléctrica tiene unas grandes dimensiones, aproximadamente de nueve metros de anchura por veinte de altura.

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Se trata de una disposición de un filtro en un lugar y con unas características y estructura concretas, que determinan, un uso que precisa el montaje y desmontaje del mismo, manteniendo una estructura base, sobre la cual se dispone, y con el fin de que a su vez pueda realizarse la limpieza del mismo una vez ha recogido las partículas retenidas al filtrar el aire, sin que altere el normal funcionamiento de la caldera, y siempre, por el contrario, mejorando su rendimiento y en beneficio del medio ambiente, que hoy en día tanto se protege, por las necesidades sabidas por todos.

Atendiendo al hecho de que el elemento filtrado, siempre será con las mismas características y en circunstancias similares, la estructura y configuración del sistema y disposición no tendrán variación, alguna en su vida, y en todo caso podrían ser mejoradas en función de las propias mejoras que puedan ser introducidas en los materiales de que se encuentren dispuestos los elementos que las componen pero que no es el objeto de la presente invención.

Incluso dicha disposición permitiría la incorporación o combinación de varios filtros diferentes, según fuese de interés y siempre en función de las circunstancias o variaciones que pudieran producirse en la propia caldera de combustión y su turbina, toda vez que lo que importa es la disposición, estructura y configuración del sistema de filtración.

En principio dichas calderas (1) tienen una salida de evacuación la misma por (2), en la que se encuentra el conducto compensador (3) y que conduce el aire hacia la chimenea (4), el sistema de filtrado objeto de la presente invención se dispone mediante una estructura o bastidor (5), que se coloca a la salida de evacuación (2) de la caldera (1) y en la entrada del conducto compensador (3), es decir en la salida/entrada (6), sobre dicho bastidor, se procederá la colocación de los filtros (7), los cuales filtrarán el aire y retendrán las partículas (8) que son expulsadas por la caldera (1) cuando arranca la turbina de la misma, después de una limpieza de la misma.

De un modo preferente, la constitución del bastidor (5) deberá de ser de un metal u otro elemento que soporte las altas temperaturas y una gran fuerza de la presión del aire, toda vez que en dicha salida/entrada (6) la temperatura alcanzará unos 120ºC., y la velocidad con se expulsa el aire es de unos 23 metros por segundo aproximadamente, por lo que se dispone de un bastidor (5) con una forma geométrica que puede ser muy variada pero preferentemente sería de forma rectangular, cubriendo toda la salida, y disponiendo de celdas (9) en cada una de las cuales se incorporaría el correspondiente filtro (7) que preferentemente serían del tipo de filtros bolsa, ya que facilitarían la posterior recogida y retirada de las partículas retenidas en la filtración del aire. Del mismo modo preferente, la estructura del bastidor tendrían forma de "T" con el fin señalado de soportar la fuerza de la presión del aire y sus dimensiones, así como para poder utilizar la propia estructura para sujetar sobre la misma los propios filtros (7), mediante los dispositivos adecuados (10) grapas, que pueden tener una forma en "U" y sujetadas mediante los tornillos (11) al bastidor (5).

Del mismo modo preferente y con el fin de facilitar el montaje y desmontaje de los filtros (7) y atendiendo a las grandes dimensiones de la salida/entrada (6) nueve de anchura por veinte de altura en donde se dispone el sistema de filtrado, se dispondrían las oportunas pasarelas (12) a diferentes alturas para poder alcanzar toda la superficie que ocupa el bastidor (5) sobre el que se colocan los filtros (7).

Ventajas de la invención

Las ventajas fundamentales del sistema de filtrado de aire en la salida de evacuación de la caldera de una central eléctrica, objeto de la presente invención, se refieren principalmente a su simplicidad, tanto en la estructura de su configuración y disposición a través de la incorporación de unos filtros en un lugar que no altera el buen funcionamiento de la caldera y que sin embargo el filtrado produce un gran beneficio, filtrando cerca de 800 kilos de partículas que se recogen, y no se expanden al exterior, ni siquiera se proyectan con virulencia contra todo el conducto compensador, ni la propia chimenea, atendiendo al lugar en donde se dispone el filtrado, que es una de las características fundamentales de la presente invención, el lugar que se escoge para la colocación del bastidor y los filtros, dando lugar a un sistema de filtrado, óptimo, con la seguridad de un buen resultado y rendimiento de la caldera, así como la limpieza del medio ambiente.

Con ello se garantiza un perfecto filtrado de partículas resultantes de la propia limpieza principal general de la caldera, garantizando del mismo modo un normal funcionamiento de la misma, en cualquier caso mejorando su rendimiento, e impidiendo la contaminación con los residuos ya señalados.

La estructura, construcción y montaje de todo el sistema de filtrado, así como el funcionamiento del mismo es de tal modo simple y seguro, que los resultados obtenidos en los ensayos realizados, nos han mostrado la propia ventaja en sí misma, toda vez que no existe ninguna caldera de las centrales eléctricas que disponga de dicho sistema de filtrado, al día de hoy, por lo que no existe referente comparativo para evaluar una mayor ventaja.

La disposición del sistema de filtración objeto de la invención no requiere una modificación en el propio funcionamiento de la caldera, ni siquiera requiere la fabricación de filtros bolsa, especiales, sino que son filtros que existen y que disponen de unas determinadas características que soportan las altas temperaturas, y el bastidor dispone de la estructura conveniente para acoger o sujetar los mismos, sin riesgo de desprendimientos, ni roturas, facilitando siempre su montaje, desmontaje y limpieza.

Descripción de los diferentes elementos de la invención

1. -

Caldera de una central eléctrica.

2. -

Salida de evacuación de la caldera

3. -

Conducto compensador

4. -

Chimenea.

5. -

Bastidor que soportará los filtros (10)

6. -

Lugar en donde se dispone el bastidor (5) entre la salida de la caldera (1) y la entrada del conducto compensador (3)

7. -

Filtros que dejan pasar el aire y recogen las partículas (8), estando colocados en las celdas (9) del bastidor (5)

8. -

Partículas restantes de la limpieza general de la caldera (1) que son retenidas en los filtros (7).

9. -

Celdas que se disponen por la estructura del bastidor (5) para alojar los filtros (10)

10.-

Grapas o dispositivo que sujeta los filtros (7) al bastidor (5) en las celdas (9).

11.-

Tornillos para sujetas los dispositivos o grapas (10) al bastidor (5)

12.-

Pasarelas que se disponen a distintas alturas para acceder a las celdas (9) para la colocación y posterior limpieza o desmontaje de los filtros (7).

Descripción del contenido de los dibujos

Figura núm. 1.- Esta es la representación, en abstracto, de la disposición normal en que se encuentra la salida de una caldera (1), el conducto compensador (3) y la chimenea (4) en una central eléctrica.

Figura núm. 2.- Esta es la representación, en abstracto, del lugar en donde se colocará el sistema de filtrado objeto de la presente invención y se instala el bastidor (5), que es en la salida de la caldera (1) y la entrada del conducto compensador (3), en concreto en la salida/entrada (6).

Figura núm. 3.- Es la representación de la celda (9) de las que se constituyen por el bastidor (5) para recibir los filtros (7) y sujetarlos mediante el dispositivo (10) y los tornillos (11).

Figura núm. 4.- Es la representación de un bastidor (5) completo dando lugar a las celdas (9) e incorporando los filtros (7).

Figura núm. 5.- Es la representación de un bastidor (5) con los filtros (7) y las pasarelas (12).

Figura núm. 6.- Es la representación del sistema de filtrado objeto de la presente invención en funcionamiento, en donde se puede observar como las partículas (8) quedan retenidas en los filtros (7) dejando pasar el aire libre de dichas partículas, para salir al exterior, por la chimenea (4).

Claims (4)

1. Sistema de filtración del aire en la salida de evacuación de una caldera de central eléctrica, caracterizado por disponer un conjunto de filtros (7) sujetados al bastidor (5) que se encuentra a la salida de la caldera (2) y entrada del conducto compensador (3), en concreto en la salida/entrada (6), interponiéndose al paso de las partículas (8) y siendo recogidas por los filtros (7) antes de que pasen a la chimenea (4).

2. Sistema de filtración del aire en la salida de evacuación de una caldera de central eléctrica, caracterizado por encontrarse constituido el bastidor (5) en relación con la reivindicación 1ª y en combinación con la misma, por unas celdas (9) cada una de las cuales servirá para sujetar cada uno de los filtros (7) mediante los dispositivos (10) que a su vez sujetarán los filtros (7) al bastidor (5) mediante los tornillos (11).

3. Sistema de filtración del aire en la salida de evacuación de una caldera de central eléctrica, caracterizado por encontrarse constituido el bastidor (5) en relación con la reivindicación 1ª y 2ª en combinación con las mismas y de un modo preferente, por una estructura en forma de "T" y por un material que soporte temperaturas superiores a los 120º Centígrados.

4. Sistema de filtración del aire en la salida de evacuación de una caldera de central eléctrica, caracterizado por encontrarse constituido el bastidor (5) en relación con la reivindicación 1ª, 2ª y 3ª, por unas pasarelas (12) dispuestas a lo ancho del bastidor (5) y a varias alturas, dispuestos a una distancia que permitan el montaje/desmontaje y limpieza de los filtros (7).