04 GT14 Centrales Termicas De Ciclo Combinado

GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA/CICLOS COMBINADOS

ISMAEL PRIETO.

CICLOS COMBINADOS

Ismael Prieto Fernández
Gijón, Julio de 2006

E.P.S. DE INGENIERÍA. INGENIERO INDUSTRIAL

QUINTO CURSO. Página 1 de 22

GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA/CICLOS COMBINADOS

ISMAEL PRIETO.

ÍNDICE DE MATERIAS
1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 32. CICLOS COMBINADOS Y COGENERACIÓN ....................................................... 3
2.1. Sistema simple de ciclo combinado ................................................................. 5
2.2. Sistemas comerciales de ciclo combinado....................................................... 5
2.3.Cogeneración................................................................................................... 7
2.4. Generador de vapor recuperador de calo ........................................................ 8
3. CONSIDERACIONES TÉCNICAS ....................................................................... 11

E.P.S. DE INGENIERÍA. INGENIERO INDUSTRIAL

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GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA/CICLOS COMBINADOS

ISMAEL PRIETO.

1. INTRODUCCIÓN
Durante muchos añosha estado barajando la idea de utilizar la energía residual, para
generación de vapor en la industria.
El progresivo crecimiento de los precios de combustibles, la necesidad de aprovechar
el calor de los diversos procesos industriales y las cada vez más rigurosas regulaciones
medioambientales han creado la necesidad de utilizar el calor residual hasta su máximo
potencial.
En la industriaenergética, el calor residual de un sistema energético, como el de una
turbina de gas, sirve como fuente de calor para un ciclo de turbina de vapor.
Tales ciclos combinados pueden elevar la eficiencia global del ciclo de producción de
electricidad hasta más del 50 %.
El uso global de la energía puede rebasar sustancialmente ese porcentaje, cuando la
generación eléctrica se combina con el uso de vapor enprocesos.
Hay una serie de industrias, tales como la siderúrgica, la de refino de aceites, la de
pulpa y papel y la del procesado de alimentos que han utilizado muchos sistemas singulares
de generación de vapor, para aprovechar sus calores residuales.
Estos sistemas permiten: reducir los consumos de combustibles tradicionales;
recuperar el calor residual por seguridad y economía; y eliminarsubproductos de procesos
industriales.
Los desarrollos más recientes de recuperación de energía residual incluyen un sistema
para destruir los elementos orgánicos peligrosos presentes en residuos que tienen suficiente
contenido calórico para mantener una combustión.
Hay una gran variedad de otros sistemas que utilizan fuentes de energía menos
convencionales, que están en fase de desarrollo y dedemostración.
Las fuentes de energía solar y de energía geotérmica actualmente están emergiendo
para la producción de vapor.
Los esfuerzos de desarrollo continúan sobre sistemas avanzados para combinar la
generación directa de electricidad con el más convencional de ciclo de vapor basado en el
ciclo Rankine.
Todos esos sistemas han creado la necesidad de diseños y aplicaciones especializadas
de equiposgeneradores de vapor.
2. CICLOS COMBINADOS Y COGENERACIÓN
En el sentido más amplio, una planta de “ciclo combinado” consiste en la integración
de dos o más ciclos termodinámicos energéticos, para lograr una conversión más completa y
eficiente de la energía aportada en trabajo o potencia.
El desarrollo durante las pasadas cinco décadas de diseños de turbinas de gas de alta
potencia (entre 50 MW y 380 MW)con incremento de la potencia específica, ha permitido el
desarrollo paralelo de ciclos combinados de altos rendimientos, tanto térmicos como
económicos. Usualmente, en la actualidad, un ciclo combinado se refiere a un sistema
compuesto por una turbina de gas, un generador de vapor recuperador de calor (HRS.) y una
turbina de vapor.
Termodinámicamente, esto implica la unión de un ciclo...