Las calderas de calor residual (AK) son intercambiadores de calor en los que los gases de escape calientes de las turbinas de gas, por ejemplo, se utilizan para generar vapor y, más raramente, también para producir agua caliente.
El vapor producido puede utilizarse en una turbina de vapor para generar electricidad, como vapor de proceso en un proceso industrial o para la calefacción del distrito.
Las calderas de calor residual son una parte integral de las plantas de cogeneración, como las plantas de ciclo combinado o de cogeneración de energía. Dependiendo del diseño de la planta de cogeneración, la caldera de calor residual puede funcionar con o sin fuego auxiliar.
La caldera de calor residual puede diseñarse tanto como una caldera de tambor con circulación natural o forzada como una caldera de un solo paso. Para las grandes centrales de ciclo combinado, la caldera de un solo paso se ha establecido.
Para aprovechar mejor el calor de los gases de escape, se suelen prever varias etapas de presión en la caldera de calor residual.
El estado del arte en las centrales de ciclo combinado para la generación de electricidad pura es el proceso de tres presiones con recalentamiento intermedio. Las presiones son de unos 110-130 bares en la sección de alta presión, 30 bares en la sección de media presión y unos 6 bares en la sección de baja presión. Las temperaturas asociadas son de 540-570 °C, 315 °C y aproximadamente 230 °C.
El vapor de la sección de alta presión de la caldera de calor residual se devuelve a la caldera de calor residual después de la expansión en la sección de alta presión de la turbina de vapor, se mezcla con el vapor de media presión y se recalienta de nuevo a 540-570 °C. El proceso de tres presiones con recalentamiento intermedio es actualmente el óptimo económico.
Generador de vapor de calor residual
heat recovery steam generator (HRSG)