Sistemas de Generacin de energa.COMBUSTION.El trmino combustin se refiere al conjunto de procesos fsico-quimicos en los que un elemento combustible se combina con otro elemento comburente (generalmente oxigeno), desprendiendo luz, calor y productos qumicos resultantes de la reaccin.Existen tres tipos de combustibles: los solidos, por su caracterstica fundamental de mantener una forma y volumen definidos; los liquidos, que se adaptan a la forma del recipiente y mantienen un volumen determinado; y los gaseosos, que se expanden en el espacio, y se difunden en la atmosfera si dicho espacio no es cerrado. Su caracterstica principal es que no tienen volumen ni forma especificas y ejercen presin sobre las paredes del recipiente que las contiene.En los combustibles solidos la fase del proceso de combistion inicia con el secado del combustible. Este proceso ayuda a la evaporacin de la humedad del combustible y su evacuacin hasta el exterior, elevando as la temperatura del combustible hasta la pirolisis. Este proceso es endotrmico.Los combustibles liquidos, por su caracterstica liquida, se les debe producir una evaporacin del liquido de modo que se facilite la reaccin combustible-comburente. Se incrementa la superficie de contacto entre ambos, pulverizando el combustible a su entrada en la cmara de combustin.Existen varios tipos de combustin, segn el tipo de mezcla que se est otorgando a la cmara de combustin: Combustin incompleta. No existe una oxidacin completa, ocasionando emisiones contaminantes y toxicas como: H2, CnHm, C y CO. Combustin teorica. Aqu se suministra la cantidad exacta de O2, por tanto, no existen residuos del mismo. Combustin con exceso de aire. Se utiliza una cantidad ms grande de O2, en ocasiones que sea necesario.Ante la temperatura circulante, se produce una evaporacin del combustible que genera una nube gaseosa a su alrededor, en la que se produce la combustin.Los combustibles gaseosos, por su parte, deben ser licuados por compresin, pero cada combustible se comporta de manera diferente cuando se comprimen.Las cmaras de combustin de las turbinas de gas se utilizan para elevar la entalpa del gas que va a expansionarse en la turbina. El comburente es el aire comprimido procedente del compresor mientras que el combustible puede ser lquido o gas.La forma en que dichas cmaras de combustin de una turbina de gas trabajan es que stas deben asegurar que la mezcla de combustible y aire sea la correcta adems de generar una combustin estable y continua. Independientemente del tipo de cmara de combustin las condiciones anteriores deben cumplirse. Por ello en cualquier cmara de combustin se pueden distinguir tres zonas:1. zona de recirculacin. Aqu el combustible debe evaporarse quemarse parcialmente ya mezclado con el aire y preparase para sufrir una combustin rpida.2. zona de combustin. Es donde el combustible se quema aumentando la entalpa del gas.3. zona de dilucin. El combustible debera haberse quemado totalmente y el gas caliente debera mezclarse de nuevo con aire salido del compresor.Existen distintos tipos de cmara de combustin para las turbinas de gas que varan segun funcin de su aplicacin.El gas saliente de la cmara de combustin debe entrar en la turbina con unas condiciones de velocidad y temperatura determinadas, por lo que con la dilucin del aire se consigue una regulacin de estos parmetros. En general a la zona de dilucin llegan partes inquemadas de combustible por lo que en esta zona suele terminarse la combustin.El combustible gaseoso utilizado en la mayora de casos es el gas natural. En el caso en que el combustible sea gas se distinguen dos zonas, la zona primaria y la zona secundaria. En la zona primaria de la cmara de combustin se forma la mezcla perfecta para conseguir una combustin completa adems de producirse una recirculacin que estabilice la llama. En la zona secundaria se inyecta aire procedente del compresor para asegurar la entrada a la turbina en las condiciones ptimas y para refrigerar la superficie de la cmara de combustin.En pocas palabras, una cmara de combustin, ubicada entre el compresor y la Turbina, es un dispositivo diseado para elevar la temperatura de un flujo de aire, por medio de la adicin y combustin de un combustible. El combustible es quemado en forma continua para calentar aire y moderar la temperatura. La cmara de combustin es esencialmente un calentador de aire de flujo continuo y directo, en el cual el combustible es quemado con menos de una tercera parte del aire que entra a la cmara; Los gases producto de la combustin, dejan la cmara a elevada temperatura y velocidad, despus son mezclados con el aire remanente para que a la entrada de la Turbina tengan una temperatura especfica, para ser utilizados en impulsar la Turbina y/o proveer un chorro de empuje.Control de Combustin.El control de combustin debe mantener la mezcla aire-combustible en un rango que asegure una combustin ontinua y una llama estable en todas las condiciones de operacin.Adems debe mantenerse el incremento del caudal menor al incremento del combustible; la demanda de combustible de forma que nunca exceda la capacidad de los ventiladores en servicio; y, por ultimo, un exceso de aire minimo que permita conseguir los mayores niveles de eficiencia posible.El objetivo del control de combustin de una caldera es el de satisfacer la demanda de vapor de la turbina mediante la regulacin de la cantidad de combustible y aire introducido en el hogar, para que en todo momento exista un equilibrio entre produccion y consumo, manteniendo unas condiciones de operacin seguras y eficientes.La forma en que se genera la demanda de la caldera es utilizando la presin del vapor por ser la variable ms representativa del funcionamiento del sistema, permitiendo al sistema de combustible detectar y anular cualquier desequilibrio entre las entradas y las salidas de la caldera.Existen dos sistemas de control de combustin: Sistemas de control en serie.En este tipo de sistemas la seal de demanda de caldera origina cambios en el caudal de aire, que a su vez producen un cambio posterior del caudal de combustible.Este tipo de sistemas se emplea en calderas que necesitan subir carga rpidamente y bajarla de forma ms lenta. Lo contrario ocurre cuando es el combustible la variable controlada primaria. Este tipo de control est limitado a calderas pequeas. Sistemas de control en paralelo.La seal de demanda afecta simultneamente tanto al combustible como al aire. Es un mtodo muy comn para cualquier tipo de tamao de calderas.El desarrollo de estos sistemas puede realizarse por dos procedimientos fundamentales: el control posicional directo y el control con mediciones de realimentacin.Limitaciones del combustible por el aire.Los sistemas de control que se han visto hasta ahora no garantizan una operacin segura durante reqmenes transistorios, en los que fcilmente pueden crearse condiciones de efecto de aire y por tanto de combustible inquemado y consecuente riesgo de explosin.Gamaliel Rodrguez GonzlezN.C. 10290767