Central termoelectrica

Estas primeras centrales utilizaban motores de vapor de pistones. El desarrollo de la turbina de vapor permitió construir centrales más randes y eficientes por lo que hacia 1905 la turbina de vapor había reemplazado completamente a los motores de vapor de pistones en las grandes centrales eléctricas. Centrales termoeléctricas de ciclo convencional Se llaman centrales clásicas o de ciclo convencional a aquellas centrales térmicas que emplean la combustión del carbón, petróleo (aceite) o gas natural para generar la energía eléctrica.

Son consideradas las centrales más economicas y rentables, por lo que su utillzación está muy extendlda en el mundo económicamente avanzado y en el mundo en vías de desarrollo, a esar de que estén siendo criticadas debido a su elevado impacto medioambiental. A continuación se muestra el diagrama de funcionamiento de una central térmica de carbón de ciclo convencional: Diagrama de una central térmica de carbón de ciclo convencional 1. Torre de refrigeración | 10. Válvula de control de gases 19.

Supercalentador 2. Bomba hidráulica | 11 . Turbina de vapor de alta presión 20. Ventilador de tiro forzado I 3. Línea de transmisión (trifásica) | 12. Desgasificador | 21. Recalentador 4. Transformador (trifásico) | 13. Calentador 22. oma de aire de combustión 5. Generador eléctrico (trifásico) | 14. Cinta transportadora de carbón | 23. Economizador I 6. Turbina de vapor de baja presión 15. Tolva de carbón 24. Precalentador de aire I 7. Bomba de condensación I 16. Pulverizador de carbón | 25.

Precipitador electrostático I 8. Condensador de superf bor de vapor | 26. Ventilador d Precipitador electrostático 8. Condensador de superficie Ventilador de tiro inducido 9. Turbina de media presión Chimenea de emisiones 17. Tambor de vapor | 26. 18. Tolva de cenizas 27. Así, por ejemplo en España este tipo de centrales eléctricas generaron el 1 6% de la energía eléctrica necesaria en 2008. [1] Centrales termoeléctricas de ciclo combinado Esquema básico de funcinamiento de una central térmica de ciclo combinado.

Artículo principal: Ciclo combinado En la actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas urbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar energía eléctrica. 2] Normalmente durante el proceso de partida de estas centrales solo funciona la turbina de gas; a este modo de operación se lo llama ciclo abierto. [3] Si bien la mayoría de las centrales de este tipo pueden intercambiar el combustible (entre gas y diésel) incluso en funcionamiento. Como la diferencia de temperatura que se produce entre la combustión y los gases de escape es más alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.

Este tipo de centrales generaron el 32% de las necesidades españolas de energía eléctrica en 2008. [4] (editar] GICC Artículo principal: GICC En los últimos tiempos se llando una nuev En los últimos tiempos se viene desarrollando una nueva tecnología, la Gasificación integrada en ciclo combinado (GICC), que medlante un sistema de gasficación del carbón, reduce ostensiblemente las emisiones contaminantes a la atmósfera. [2] Impacto ambiental Central térmica de Compostilla II, en Cubillos del Sil, León (España).

Artículo principal: Impacto ambiental potencial de proyectos de centrales termoeléctricas La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales térmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para tratar de paliar, en la medida de lo posible, los daños que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas. El problema de la contaminación es máximo en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón.

Además, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y ácidos de azufre ue contaminan en gran medlda la atmosfera. [5] En las de fueloil los niveles de emisión de estos contaminantes son menores, aunque ha de tenerse en cuenta la emisión de óxidos de azufre y hollines ácidos, prácticamente nulos en las plantas de gas. En todo caso, en mayor o menor medida todas ellas emiten a la atmósfera dióxido de carbono, C02.

Según el combustible, y suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energía primaria consumida, una central térmica emite aproximadamente:[cita requerida] Combustible Emisión de C02 kWkWh I Gas natural 0,44 | Fuelóleo | 0,71 Biomasa (leña, madera) arbónl 1,451 1 Fuelóleo 0,71 Biomasa (leña, madera) | 0,82 | I Carbón 1 1,451 1 Las centrales de gas natural pueden funcionar con el llamado ciclo combinado, que permite rendimientos mayores (de hasta un poco más del 50%), lo que todavía haría las centrales que funcionan con este combustible menos contaminantes. editar] Ventajas e inconvenientes [editar] Ventajas Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva. cita Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas (alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentando la energ[a térmica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 20%, quedando así en 0,35 kg de C02, por kWh producido. cita requerida] [edltar] Inconvenientes El uso de combustibles calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados. Al ser los combustibles fósiles una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad economica. Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local. [cita requerida] Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos. cita requerida] Su rendimiento (en muchos casos) es nulo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia. s OF haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia. Ciclo combinado Se denomina ciclo combinado en la generación de energía a la co- xistencia de dos ciclos termodinámicos en un mismo sistema, uno cuyo fluido de trabajo es el vapor de agua y otro cuyo fluido de trabajo es un gas producto de una combustión. En la propulsión de buques se denomina ciclo combinado al sistema de propulsión COGAG.

Contenido[ocultar] * 1 Funcionamiento * 2 Ciclo combinado a condensación * 3 Cogeneración * 4 Véase también Funcionamiento Descripción de un ciclo combinado. En una central eléctrica el ciclo de gas genera energía eléctrica mediante una o varias turbinas de gas y el ciclo de vapor de agua lo hace mediante una turbina de vapor. El principio sobre l cual se basa es utilizar los gases de escape a alta temperatura de la turbina de gas para aportar calor a la caldera o generador de vapor de recuperación, la que alimenta a su vez de vapor a la turbina de vapor.

La principal ventaja de utilizar el ciclo combinado es su alta eficiencia, ya que se obtienen rendimientos superiores al rendimiento de una central de ciclo único y mucho mayores que los de una de turbina de vapor. Consiguiendo aumentar la temperatura de entrada de los gases en la turbina de gas, se obtienen rendimientos de la turbina de gas cercanos al 60%, exactamente 57,3% en las más modernas urbinas Siemens[cita requerida]. Este rendimiento implica una temperatura de unos 1. 350 0C a la salida de los gases de la cámara de combustión.

El limite actualmente es la resistencia a soportar esas temperaturas por parte de los materiales cerámicos empleados en el recubrimiento interno de las cámaras de combustión de esas turbinas. La 6 OF cerámicos empleados en el recubrimiento interno de las camaras Las centrales de ciclo combinado son, como todas ellas, contaminantes para el medio ambiente y para los seres vivos, incluidas las personas, por los gases tóxicos que expulsan al ambiente. No obstante es la que menos contamina de todas las industrias de producción de electricidad por quema de combustible fósil.

Básicamente las emisiones son de C02. Las emisiones de NOXy 502 son insignificantes, no contribuyendo por tanto a la formación de lluvia ácida. Dependiendo estos efluentes gaseosos del tipo de combustible que se queme en la turbina de gas. Un ciclo combinado ayuda a absorber una parte del vapor generado en el ciclo Joule y permite, por ello, mejorar la recuperación térmica, o instalar una turbina de gas de mayor tamaño cuya recuperación térmica no estaría aprovechada si no e utilizara el vapor en una segunda turbina de contrapresión. A la izquierda, central de Ciclo combinado en Huelva (España).

En un ciclo combinado el proceso de vapor es esencial para lograr la eficiencia del mismo. La selección de la presión y la temperatura del vapor vivo se hace en función de las turbinas de gas y vapor seleccionadas, selección que debe realizarse con criterios de eficiencia y economía. por ello se requiere la existencia de experiencias previas e «imaginación responsable» para crear procesos adaptados a un centro de consumo, que al mismo tiempo dispongan de gran flexibilidad que posibilite su rabajo eficiente en situaciones alejadas del punto de diseño.

Las centrales eléctricas de ciclo combinado son una parte fundamental del mix energético español. A final de 2008 este tipo de centrales repr fundamental del mix energético español. A final de 2008 este tipo de centrales representaba el 24% de la potencia eléctrica total instalada en España y generó el 32% de la demanda anual. Su gran ventaja es que son centrales con una alta capacidad de regulación, de forma que son capaces de variar su potencia con relativa facilidad para adaptarse a la demanda[cita requerida).

Ciclo combinado a condensación Central de ciclo combinado de Boroa, en Amorebieta (España). Una variante del ciclo combinado de contrapresión clásico, es el ciclo combinado a condensación que se realiza en procesos estrictamente cogenerativos. Se basa en una gran capacidad de regulación ante demandas de vapor muy vanables. El proceso clásico de regulación de una planta de cogeneración consiste en evacuar gases a través del bypass cuando la demanda de vapor es menor a la producción y utilizar la post-combustión cuando sucede lo contrario.

Bajando sensiblemente su potencia, no se consigue su adaptación la demanda de vapor, debido a una importante bajada en el rendimiento de recuperación, ya que los gases de escape mantienen prácticamente su caudal y bajan ostensiblemente su temperatura. por ellos, las pérdidas de calor se mantienen prácticamente constantes, y la planta deja de cumplir los requisitos de rendimiento. Por el contrario, un ciclo de contrapresión y condensación permite aprovechar la totalidad del vapor generado, regulando mediante la condensación del vapor que no puede usarse en el proceso, produciendo una cantidad adicional de electricidad Cogeneración

Los sistemas de intercambio de cogeneración son sistemas de producción en los que se obtiene simultáneamente energ(a eléctrica y energía térmica útil pa sistemas de producción en los que se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil partiendo de un único combustible. Al generar electricidad con un motor generador o una turbina, el aprovechamiento de la energía primaria del combustible es del 25% al 35%, lo demás se pierde.

Al cogenerar se puede llegar a aprovechar del 70% al 85% de la energía que entrega el combustible. La mejora de la eficiencia térmica de la ogeneración se basa en el aprovechamiento del calor residual de los sistemas de refrigeración de los motores de combustión interna para la generación de electricidad. El gas natural es la energía primaria más utilizada para el funcionamiento de las centrales de cogeneración de electricidad y calor, las cuales funcionan con turbinas o motores de gas.

No obstante, también se pueden utilizar fuentes de energía renovables y residuos como biomasa o residuos que se Incineran. Además, esta tecnología reduce el impacto ambiental debido al ahorro de energía primaria que implica. Si se tiene en cuenta que ara producir una unidad eléctrica por medios convencionales se necesitan 3 unidades térmicas, mientras que en cogeneración se necesitan 1,5 unidades, la cantidad total de agentes contaminantes emitidos se verá disminuida en un 50%.

Este procedimiento tiene aplicaciones tanto industriales como en ciertos edificios singulares en los que el calor puede emplearse para calefacción u obtención de agua caliente sanitaria como por ejemplo ciudades universitarias, hospitales, etc. Con estos sistemas se mejora la eficiencia energética, consiguiendo con el mismo combustible más energía, con lo que e consigue un ahorro de éste y también una disminución de las ermsiones de C02 que se consigue un ahorro de éste y también una disminución de las emisiones de C02.

Turbina de vapor Rotor de una turbina de vapor producida por Siemens, Alemania. Una turbina de vapor es una turbomáquina motora, que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete, órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio nergético.

Las turbinas de vapor están presentes en diversos ciclos de potencia que utilizan un fluido que pueda cambiar de fase, entre éstos el más importante es el Ciclo Rankine, el cual genera el vapor en una caldera, de la cual sale en unas condiciones de elevada temperatura y presión. En la turbina se transforma la energía interna del vapor en energ[a mecánica que, típicamente, es aprovechada por un generador para producir electricidad. En una turbina se pueden distinguir dos partes, el rotor y el estátor. El rotor está formado por ruedas de álabes nidas al eje y que constituyen la parte móvil de la turbina.

El estátor también está formado por álabes, no unidos al eje sino a la carcasa de la turbina. El término turbina de vapor es muy utilizado para referirse a una máquina motora la cual cuenta con un conjuntos de turbinas para transformar la energía del vapor, también al conjunto del rodete y los álabes directores. Contenido[ocultar] * 1 Clasificación * 2 Principio de Funcionamiento * 3 Abastecimiento de Vapor y Condiciones de Escape * 4 Véase también * 5 Enlaces externos [editar] Clasificación Existen las turbinas de vapor en una gran varieda