Factores ambientales:
1.- Temperatura: El aumento de temperatura del aire que ingresa a la turbina disminuye la densidad de este, ocasionando disminución del flujo másico. Para mantener el equilibrio de la combustión, el control reduce el ingreso de gas, menor energía se libera y menor potencia se obtiene en la turbina. La temperatura ambiental es el factor más común que afecta el rendimiento de una TG.
2.- Altitud y presión atmosférica: A mayor altitud supone menor presión atmosférica, menor presión de aire ingresa a la TG y menor flujo másico de este. También es menor la composición de oxígeno en el aire, por ambos casos se requiere menos gas para una buena combustión y menos potencia se obtiene en la turbina.
3.- Humedad relativa: Afecta en la eficiencia por el aumento del consumo de gas, ya que las moléculas de agua no reaccionan, produciendo una combustión ineficiente. Si bien la potencia puede aumentar ligeramente por la evaporación del agua, la pérdida de eficiencia térmica es mayor.
Condiciones ISO: T=15°C, P=1atm y 60% HR
Factores operacionales:
4.- Ensuciamiento del compresor: El polvo y la humedad pasan los filtros e ingresan al compresor de la TG, ocasionando menor eficiencia de este, por tanto, ingresa menos masa de aire produciendo menor potencia en la turbina. Para solucionarlo se realizan los famosos lavados de compresor.
5.- Saturación de Filtros de aire: Reduce el flujo de aire de ingreso, el compresor sigue succionando y con menos flujo, produce presión negativa en el ducto y mayor esfuerzo de este para comprimir, disminuyendo la eficiencia y el rendimiento de la TG.
6.- Baja temperatura del gas combustible: Puede formar hidratos en el gas, que afectan a la estabilidad de la flama, el control aumenta el ingreso de gas piloto, disminuyendo la eficiencia de la TG. Para corregirlo, se debe aumentar el calentamiento del gas, o disminuir la reducción de presión de este.
Factores constructivos y de mantenimiento:
7.- Presión de escape: Mayor presión en el escape produce menor potencia en la turbina, debido a la resistencia al flujo de salida de gases. Por esto se instalan chimeneas de escape altas para reducir la presión de salida debido al tiro producido. En caso de ciclos combinados, la potencia de la TG es afectada por la contrapresión que ejerce la caldera.
8.- Deficiente enfriamiento de la turbina: Produce que los alabes lleguen a su temperatura límite de resistencia muy rápido, aún con bajas potencias, por tanto, se activan las protecciones y se limita la carga de la TG. Al contrario, un buen enfriamiento de los alabes de turbina aumentan el rendimiento y la eficiencia.
9.- Deterioro de los componentes: El derrateo de potencia depende también de qué tan cerca está la TG de su mantenimiento programado, considerando horas de operación y número de arranques. Cuanto más cerca esté, mayor será la pérdida de potencia y eficiencia.
Artículo realizado por el Ing. DAVID ALEGRIA a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.
