Cálculo térmico, diseño mecánico e instalación de una caldera acuotubular para la planta térmica de Hierro Perú

Abstract

Pretendo con este trabajo desarrollar el proyecto de diseño y montaje de la nueva Caldera N°1 de la planta térmica de San Nicolás la cual forma parte del complejo minero de Hierro Perú en Marcona. Dicha planta térmica actualmente no genera la energía que debiera debido a que dos, de los tres generadores de vapor con que cuenta están inoperativos. De acuerdo a los planes de Hierro Perú la Caldera N° 2, que presenta daños subsanables, será reparada mientras que la Caldera N° 1, que presenta daños serios e irreversibles, será retirada y en su lugar se instalará una nueva unidad. La Caldera actual N° 3 es la única unidad que se encuentra operativa y por medio de la cual se genera energía termo-eléctrica, energía que no es suficiente para cubrir las necesidades del complejo energético, de allí que actualmente es necesario entregar energía del sistema interconectado de Electroperú para satisfacer dicha demanda. En el capítulo 2 se presentará una descripción de la situación actual de la planta térmica, el estado de los equipos y de la maquinaria que la constituye, la demanda energética del complejo minero, manera como actualmente se cubre dicha demanda, y finalmente se presenta un detallado análisis de la actual caldera N° 1 que se pretende reemplazar. En el capítulo 3 se detallan los datos y parámetros tomados en campo y requeridos por Hierro Perú respectivamente, que ayudarán cuando más adelante se efectúen los cálculos térmicos, de transferencia de calor y los de diseño mecánico. En el capítulo 4 se procederá como efectuar los cálculos termodinámicos y de transferencia de calor que nos permitirán determinar las principales variables termodinámicas que gobernarán el funcionamiento de la caldera y que también son requeridos para desarrollar los cálculos del diseño mecánico. En el capítulo 5 se efectuarán los cálculos respecto del diseño mecánico de los principales elementos que constituyen el conjunto de la caldera, tales como los tambores recolectores, tubos, etc. En el capítulo 6 se desarrollará la secuencia metodológica para efectuar el montaje de la nueva unidad, que comprenderán todos los elementos que la constituyen, incluyendo las principales pruebas que se llevarán a cabo para verificar la correctitud de los trabajos de montaje. Se estimarán los principales Volúmenes de Obra que nos permitirán estimar la cantidad de horas-hombre y otros recursos requeridos para ejecutar el montaje. Finalmente en el capítulo final se estimarán los costos principales y montos de inversión para el desarrollo del presente proyecto, es decir el costo de la adquisición de la unidad y el costo del de su respectiva instalación en la localidad de la planta.