Cigeneracion

Master en Energías Renovables y Mercado Energético 2007/2008

Módulo: Gestión eficiente de la energía

COGENERACIÓN:
ASPECTOS TECNOLÓGICOS
AUTOR: DIEGO FRAILE

©: Quedan reservados todos los derechos. (Ley de Propiedad Intelectual del 17 de noviembre de 1987 y Reales Decretos).
Documentación elaborada por el autor/a para EOI.
Prohibida la reproducción total o parcial sin autorizaciónescrita de EOI.

Master en Energías Renovables y Mercado Energético 2006/2007

Sumario
I.

INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES

7

1.

Objetivos

8

2.

Energía, trabajo y calor, potencia. Unidades de medida y su conversión
2.1
Energía
2.2
Trabajo, potencia y sus unidades de medida
2.3
El calor
2.4
Energía interna, entalpía y leyes de la termodinámica
2.5
Principio de lageneración eléctrica en alternadores

8
8
8
9
10
11

3.

¿Qué es cogeneración?
3.1
Necesidades de calor de una fábrica
3.2
Posibles modificaciones en el proceso

12
13
13

4.
5.

Justificación de la cogeneración

15

Tipos de ciclos.
5.1. Cogeneración con motor alternativo de gas o fuel
5.2. Cogeneración con turbina de gas
5.3. Cogeneración con turbina de vapor
5.4.Cogeneración en ciclo combinado con turbina de gas
5.5. Cogeneración en ciclo combinado con motor alternativo
5.6. Trigeneración

6.

17
17
19
20
21
23
24

Combustibles para cogeneración

24

7. Rendimientos en una planta de cogeneración

25

8.

Emisiones en plantas de cogeneración

26

9.

Industrias idóneas para cogeneración

28

II.

TURBINAS DE GAS

291.

Principios básicos de turbinas

30

2.

Turbina de gas. Descripción general

32

3.

Tipos de turbinas de gas
3.1
Por su origen
3.2
Por su construcción

32
32
33

4.

Componentes principales
4.1
Compresor de aire
4.2
Cámara de combustión
4.3
Turbina

34
34
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Documentación elaborada por el autor/a para EOI.
Prohibida la reproducción total o parcial sin autorización escrita de EOI.

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4.4
4.5

Reductor
Generador

35
35

5.

Ciclo de la turbina de gas

35

6.

Prestaciones de una turbina de gas. Condiciones ISO.

36

7.Rendimiento de una turbina de gas. Definición.

37

8.

Factores que afectan a la potencia y rendimiento

38

9.

Sistemas auxiliares
9.1
Sistema de filtración de aire de combustión.
9.2
Sistema antihielo
9.3
Silenciador
9.4
Cerramiento (contenedor acústico)
9.5
Sistema de limpieza del compresor
9.6
Sistema de arranque
9.7
Sistema de lubricación
9.8
Refrigeración /Ventilación
9.9
Antiincendios y detección de gas

39
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40
40
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41
41
41

10.
Sistemas para aumentar potencia / rendimiento.
10.1 Enfriamiento del aire de aspiración
10.2 Inyección de vapor en turbina de gas

42
42
44

11.

45

Combustibles

12.
Explotación y mantenimiento
12.1 Precauciones en la explotación de turbinas de gas
12.2 Mantenimiento

III.
1.45
45
46

TURBINAS DE VAPOR

47

Turbina de vapor. Descripción y principio de funcionamiento
1.1
Ciclo Rankine

48
48

2.

Tipos de turbinas de vapor

51

3.

Componentes principales

53

4.

Prestaciones de una turbina de vapor
4.1
Potencia. Factores que afectan a la potencia

54
54

6.

Modos de regulación: contrapresión, velocidad, potencia y presión devapor vivo

57

7.

Elementos de seguridad y parada.

59

8.

Sistemas auxiliares
8.1
Sistema de aceite
8.2
Virador
8.3
Sistema de evacuación de vapor de cierres y drenajes

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