ciclo brayton
Páginas: 6 (1271 palabras)
Publicado: 4 de diciembre de 2013
Turbinas de Gas: La búsqueda permanente de la eficiencia
POR EUGENIO RODRÍGUEZ+
EN INDUSTRIAL · MECÁNICA
— 21 AGO, 2013
Desde la década de los 90 el gas natural ha ido posicionándose con mayor fuerza como el combustible de elección en las nuevas plantas de energía. Además de ser un combustible más limpio que el carbón, puede ser utilizado para generar electricidad através de turbinas de gas, una tecnología que ha ido evolucionando a lo largo del tiempo y que se ha vuelto cada vez más popular.
Como resultado, los expertos apuntan a que la dependencia mundial en turbinas de gas seguirá incrementándose en los próximos años, mientras que el uso del carbón continua reduciéndose progresivamente en Europa y Estados Unidos, dado el cada vez mayor apoyo gubernamentala la producción de energía renovable.
Un dato que nos ha resultado interesante, ha sido el informe realizado por la Administración de Información Energética de Estados Unidos (EIA), en el que señala que la cuota de gas natural utilizada supuso el 16% del total de la generación de energía mundial en el año 2000, aumentando al 24% en 2010 y estimando que continúe creciendo al 27% en 2020, así como al30% en 2040.
Llegados a este punto, merece la pena aclarar de forma clara y concisa elfuncionamiento de las turbinas de gas. En primer lugar se introduce aire en la propia turbina que es comprimido al pasar a través de unas cuchillas rotativas, siendo conducido posteriormente hacia una cámara de combustión donde se le añade el combustible, quemándose y produciendo gas caliente. El calorgenerado por la combustión aumenta la presión dentro de la cámara produciéndose una expansión de los gases al salir de la misma. Como resultado, a medida que el gas pierde presión gana simultáneamente velocidad que es aprovechada por losálabes de la turbina haciendo que esta gire, mientras que un generador convierte la energía mecánica producida en electricidad.
Los fabricantes de turbinas de gas seencuentran en una búsqueda sin fin para aumentar la eficiencia con el objetivo de reducir los costes mientras se aumenta los niveles de producción, tendencia que ha ayudado a que las plantas de energía basada en turbinas de gas sean relativamente más baratas en comparación con los costes de construcción de una planta a carbón.
Aunque pueda parecer lo contrario, una pequeña mejora en la eficienciaes muy valiosa para la vida útil de las turbinas. En la actualidad, las investigaciones realizadas por los ingenieros se están centrando en incrementar el valor de la eficiencia entre el 1 y el 2% en los sistemas de refrigeración para los componentes que trabajan en las zonas de mayor temperatura de la turbina, así como en los revestimientos de la barrera térmica. Como resultado, ambas de estastécnicas son las que permiten que la turbina funcione a temperaturas más altas y por lo tanto obtenganuna mayor eficiencia, mientras se garantiza la preservación de la vida de los componentes.
En los últimos años también se ha invertido un gran esfuerzo en aumentar la flexibilidad operativa de las turbinas de gas de ciclo combinado, para permitir que las plantas puedanoperar más rápidamente en su puesta en marcha, así como en las tareas de carga y descarga. Esta flexibilidad es cada vez más importante en los mercadoscon altos niveles de generación de energía renovable eólica y solar, debido a la imprevisibilidad de estas para mantener unos niveles constantes y elevados de producción eléctrica.
Actualmente los principales actores que lideran el mercado en eldesarrollo de tecnologías de turbinas de gas para la generación de energía a gran escala son GE, Alstom y Mitsubishi Heavy Industries, sin olvidarnos de Siemens. De ellos, analizaremos resumidamente los principales modelos de ciclo combinado de última generación.
Turbinas de Gas 7F 7-Series de General Electric:
El mayor fabricante mundial de turbinas de gas, General Electric (GE), cuenta con la...
POR EUGENIO RODRÍGUEZ+
EN INDUSTRIAL · MECÁNICA
— 21 AGO, 2013
Desde la década de los 90 el gas natural ha ido posicionándose con mayor fuerza como el combustible de elección en las nuevas plantas de energía. Además de ser un combustible más limpio que el carbón, puede ser utilizado para generar electricidad através de turbinas de gas, una tecnología que ha ido evolucionando a lo largo del tiempo y que se ha vuelto cada vez más popular.
Como resultado, los expertos apuntan a que la dependencia mundial en turbinas de gas seguirá incrementándose en los próximos años, mientras que el uso del carbón continua reduciéndose progresivamente en Europa y Estados Unidos, dado el cada vez mayor apoyo gubernamentala la producción de energía renovable.
Un dato que nos ha resultado interesante, ha sido el informe realizado por la Administración de Información Energética de Estados Unidos (EIA), en el que señala que la cuota de gas natural utilizada supuso el 16% del total de la generación de energía mundial en el año 2000, aumentando al 24% en 2010 y estimando que continúe creciendo al 27% en 2020, así como al30% en 2040.
Llegados a este punto, merece la pena aclarar de forma clara y concisa elfuncionamiento de las turbinas de gas. En primer lugar se introduce aire en la propia turbina que es comprimido al pasar a través de unas cuchillas rotativas, siendo conducido posteriormente hacia una cámara de combustión donde se le añade el combustible, quemándose y produciendo gas caliente. El calorgenerado por la combustión aumenta la presión dentro de la cámara produciéndose una expansión de los gases al salir de la misma. Como resultado, a medida que el gas pierde presión gana simultáneamente velocidad que es aprovechada por losálabes de la turbina haciendo que esta gire, mientras que un generador convierte la energía mecánica producida en electricidad.
Los fabricantes de turbinas de gas seencuentran en una búsqueda sin fin para aumentar la eficiencia con el objetivo de reducir los costes mientras se aumenta los niveles de producción, tendencia que ha ayudado a que las plantas de energía basada en turbinas de gas sean relativamente más baratas en comparación con los costes de construcción de una planta a carbón.
Aunque pueda parecer lo contrario, una pequeña mejora en la eficienciaes muy valiosa para la vida útil de las turbinas. En la actualidad, las investigaciones realizadas por los ingenieros se están centrando en incrementar el valor de la eficiencia entre el 1 y el 2% en los sistemas de refrigeración para los componentes que trabajan en las zonas de mayor temperatura de la turbina, así como en los revestimientos de la barrera térmica. Como resultado, ambas de estastécnicas son las que permiten que la turbina funcione a temperaturas más altas y por lo tanto obtenganuna mayor eficiencia, mientras se garantiza la preservación de la vida de los componentes.
En los últimos años también se ha invertido un gran esfuerzo en aumentar la flexibilidad operativa de las turbinas de gas de ciclo combinado, para permitir que las plantas puedanoperar más rápidamente en su puesta en marcha, así como en las tareas de carga y descarga. Esta flexibilidad es cada vez más importante en los mercadoscon altos niveles de generación de energía renovable eólica y solar, debido a la imprevisibilidad de estas para mantener unos niveles constantes y elevados de producción eléctrica.
Actualmente los principales actores que lideran el mercado en eldesarrollo de tecnologías de turbinas de gas para la generación de energía a gran escala son GE, Alstom y Mitsubishi Heavy Industries, sin olvidarnos de Siemens. De ellos, analizaremos resumidamente los principales modelos de ciclo combinado de última generación.
Turbinas de Gas 7F 7-Series de General Electric:
El mayor fabricante mundial de turbinas de gas, General Electric (GE), cuenta con la...
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