Centrales

Centrales Generadoras Eléctricas
CENTRALES CONVENCIONALES
Centrales Diesel
El aumento de los rangos de compresión/carga de los motores diesel industriales ha permitido alcanzar importantes mejoras en la potencia efectiva de este tipo de centrales, por esta razón no ha disminuido su aplicación para la generación de energía eléctrica, aunque ha debido enfrentar la competencia de la turbina agas, dentro del rango de su empleo para generación. Por otra parte debido a la eficiencia de este tipo de motores, no puede competir con la turbina a vapor. Estas características hacen que las centrales generadoras diesel sea restringida a los casos en que son necesarias potencias modestas y en los lugares en que la inversión inicial debe ser reducida.En la figura, vemos la disposición de los componentes fundamentales de esta central. Sus elementos principales son el motor diesel, el compresor de aire, la torre de enfriamiento, el intercambiador de calor, la caldera de recuperación secundaria, filtro de aire, el tanque de combustible diario, el alternador y el tanque de combustible exterior.

Funcionamiento: El airede admisión pasa por un filtro, y el arranque se inicia en el motor diesel de dos tiempos, con la inyección de aire comprimido en el cilindro con el pistón en la posición alta, pasado el punto medio superior. Al bajar el pistón por acción del aire, se inicia el ciclo en el cilindro y la bomba de barrido inyecta aire a presión, que impulsa los gases de la combustión en la marcha normal y agrega elaire necesario para la compresión cuando el cilindro inicia su marcha ascendente. En la cabeza del cilindro se encuentran los elementos de entrada del combustible llamados inyectores y la válvula de aire para el arranque. Cabe aclarar que tanto el combustible como el aire, llegan al interior del motor por su misma presión. Las lumbreras de admisión y de escape permiten el ingreso del aire y elegreso de los gases de la combustión. Un turbo soplante provee aire a presión para la admisión.
El block del motor es enfriado y lubricado por aceite circulante, que es inyectado al motor y nuevamente llevado por un circuito hasta el intercambiador de calor, donde es enfriado por medio del contacto con las serpentinas con agua fría, para luego ser reinyectado al block de motor.
Además, existe unsegundo circuito de enfriamiento, conformado por la torre de enfriamiento de agua, las bombas de inyección y el agua circulante inyectada al block del motor.
Una vez producida la combustión interna, los gases son conducidos (en algunas instalaciones especiales) a una caldera para aprovechar su calor residual utilizándolo para la obtención de vapor de agua para otros fines. En el caso de que no existaesta instalación anexa, los gases de la combustión son liberados al exterior por medio de las lumbreras de escape.
La explosión de la combustión genera el movimiento de los pistones y el cigüeñal del motor, lo que conlleva al movimiento del árbol de levas y al eje del motor, conectado al alternador, que finalmente convertirá este movimiento mecánico, en energía eléctrica.
Consideracionesgenerales: Para conocer el rendimiento global de generación de la central diesel, se deben tener en cuenta el rendimiento del motor (ηi) , el rendimiento de los órganos del motor (rendimiento mecanico ηm) y el rendimiento del generador eléctrico (ηe). Es decir:
η=ηi+ηe+ηm
Este rendimiento oscila entre el 35 al 42%, y se puede afirmar que en términos generales, un 35% de la energía del combustible setransforma en energía eléctrica, un 25% se emplea en calentar el agua del enfriamiento, y una parte importante, el 40% se pierde por el caño de escape, es por esto que se emplea mucho en las centrales de este tipo, la caldera de recuperación secundaria.
Otra consideración general a tener en cuenta es el consumo especifico de combustible, que es la relación entre el trabajo efectivamente producido...