Transferencia De Calor

Información Tecnológica
Incremento15-22 Eficiencia en Centrales Termoeléctricas por Aprovechamiento
Vol. 22(4), de la (2011)

Blanco

doi: 10.4067/S0718-07642011000400003

Incremento de la Eficiencia en Centrales
Termoeléctricas por Aprovechamiento de los Gases de
la Combustión
Jesús M. Blanco y Francisco Peña
Universidad del País Vasco / E.H.U., Escuela Técnica Superior de Ingeniería, Alda.Urquijo s/n,
48013 Bilbao-España (e-mail: jesusmaria.blanco@ehu.es)
Recibido Nov. 18, 2010; Aceptado Ene. 20, 2011; Versión Final recibida Feb. 21, 2011

Resumen
Se presenta una propuesta para aprovechar el calor latente del vapor condensado en un
economizador usado para precalentar el agua de alimentación al generador de vapor, con el fin de
mejorar la eficiencia de las centrales termoeléctricas. Seexpone una metodología novedosa
aplicada a centrales de más de 350 MW de potencia y que queman gas natural. Se presenta
también un detallado estudio de las distintas alternativas propuestas, evaluando finalmente el
efecto directo sobre su viabilidad económica. Se han llegado a obtener incrementos de más del
0.6 % en la eficiencia energética global, además de cortos períodos de retorno simple dela
inversión dependiendo del número de horas anuales efectivas de funcionamiento de la central.
Palabras clave: centrales termoeléctricas, eficiencia global, gases de la combustión, calor latente

Increasing Thermal Efficiency at Thermoelectric Power
Plants Through Combustion Exhaust Gases
Management
Abstract
This paper presents a proposal for using the latent heat of the steam condensed in aneconomizer
used to preheat the feeding water to the steam generator, with the aim of increasing the efficiency
of thermal power plants. A novel methodology applied to power plants producing over 350 MW
power plants and that use natural gas is developed. Also, a detailed study of the different
alternatives proposed is presented and their direct effects on the economic feasibility have been
evaluated.Increases up to 0.6 % in the global efficiency are obtained, besides short return
investment periods, depending on the annual effective working hours of the power plant.
Keywords: thermoelectric power plants, global efficiency, exhaust gases, latent heat
Información Tecnológica Vol. 22 Nº 4 - 2011

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Incremento de la Eficiencia en Centrales Termoeléctricas por Aprovechamiento

BlancoINTRODUCCIÓN
En su forma más clásica, las centrales termoeléctricas queman combustible en un generador de
vapor para producir vapor el cual se expansiona a continuación en una turbina de vapor que
impulsa un alternador. Finalmente el vapor es enfriado en un Condensador. Las centrales térmicas
que usan combustibles fósiles liberan a la atmósfera dióxido de carbono (CO2), considerado el
principal gasresponsable del calentamiento global. También, dependiendo del combustible
utilizado, pueden emitir otros contaminantes como óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno,
partículas sólidas (polvo) y cantidades variables de residuos sólidos (Blanco y Peña, 2006).
En las centrales termoeléctricas denominadas de ciclo combinado se usan los gases de la
combustión del gas natural para mover una turbina de gas, y losgases residuales se aprovechan
en una caldera de recuperación para generar vapor que se introduce posteriormente en una
turbina de vapor. Hoy en día, la tendencia es evolucionar a instalaciones de producción de energía
eléctrica más eficientes debido a la necesidad de optimizar tanto los ciclos de producción (Remiro
y Lozano, 2007), como los aspectos medioambientales asociados (Demirbas, 2008). Eneste
sentido, el gas natural es un combustible limpio que no presenta problemas de rocío ácido ni de
arrastre de partículas y con un porcentaje relativamente alto de H2 en la matriz del combustible
(Ion et al., 2007; Schneider y Bogdan, 2007).
Esto permite disminuir la temperatura de los gases de la combustión por debajo de la temperatura
de rocío físico pudiendo aprovechar el calor latente de...