Termoelectricas

Tema:
Balance de masa y requerimientos básicos de energía de un proceso termoeléctrico.

Objetivos:
• Objetivo general
Desarrollar el balance de materia y energía en un diseño termoeléctrico, para analizar este proceso químico industrial.
• Objetivos específicos
¬ Aplicar los principios de los balance de materia y energía en un proceso real.
¬ Analizar los resultados de los balancesteóricos con los balances prácticos de la empresa.
¬ Ejecutar el diseño del proceso de la planta industrial.

Marco teórico:
¿Qué es una central térmica convencional?
Una Central Termoeléctrica es una instalación en donde la energía mecánica que se necesita para mover el rotor del generador y, por tanto, obtener la energía eléctrica, se obtiene a partir del vapor formado al hervir el aguaen una caldera. El vapor generado tiene una gran presión, y se hace llegar a las turbinas para que en su expansión sea capaz de mover los álabes de las mismas.
Una central termoeléctrica clásica se compone de una caldera y de una turbina que mueve el generador eléctrico. La caldera es el elemento fundamental y en ella se produce la combustión del carbón, fuel o gas.

Componentes principales deuna central térmica convencional
• Caldera
Una vez en la caldera, los quemadores provocan la combustión del carbón, fuel-oil o gas, generando energía calorífica. Esta convierte a su vez, en vapor a alta temperatura el agua que circula por una extensa red formada por miles de tubos que tapizan las paredes de la caldera. Este vapor entre a gran presión en la turbina de la central, la cual consta detres cuerpos -de alta, media y baja presión, respectivamente- unidos por un mismo eje.
• Turbina de vapor.
Máquina que recoge el vapor de agua y que, gracias a un complejo sistema de presiones y temperaturas, consigue que se mueva el eje que la atraviesa. Esta turbina normalmente tiene varios cuerpos, de alta, media y baja presión, para aprovechar al máximo el vapor de agua ,en el primercuerpo (alta presión) hay centenares de álabes o paletas de pequeño tamaño.
El cuerpo a media presión posee así mismo centenares de álabes pero de mayor tamaño que los anteriores el de baja presión, por último, tiene álabes aún más grandes que los precedentes.
El objetivo de esta triple disposición es aprovechar al máximo la fuerza del vapor, ya que este va perdiendo presión progresivamente, porlo cual los álabes de la turbina se hacen de mayor tamaño cuando se pasa de un cuerpo a otro de la misma. Hay que advertir, por otro lado, que este vapor, antes de entrar en la turbina, ha de ser cuidadosamente deshumidificado. En caso contrario, las pequeñísimas gotas de agua en suspensión que transportaría serían lanzadas a gran velocidad contra los álabes, actuando como si fueran proyectiles yerosionando las paletas hasta dejarlas inservibles.
El vapor de agua a presión, por lo tanto, hace girar los álabes de la turbina generando energía mecánica. A su vez, el eje que une a los tres cuerpos de la turbina (de alta, media y baja presión) hace girar al mismo tiempo a un alternador unido a ella, produciendo así energía eléctrica.
Esta es vertida a la red de transporte a alta tensiónmediante la acción de un transformador Por su parte, el vapor -debilitada ya su presión- es enviado a unos condensadores. Allí es enfriado y convertido de nuevo en agua. Esta es conducida otra vez a los tubos que tapizan las paredes de la caldera, con lo cual el ciclo productivo puede volver a iniciarse.
El eje que atraviesa los diferentes cuerpos está conectado con el generador.

• Generador .Máquina que recoge la energía mecánica generada en el eje que atraviesa la turbina y la transforma en eléctrica mediante inducción electromagnética. Las centrales eléctricas transforman la energía mecánica del eje en una corriente eléctrica trifásica y alterna.





Funcionamiento del proceso
El funcionamiento de las centrales termoeléctricas es el mismo independientemente del...