Circuitos Plantas De Potencia

Introducción

Las plantas a vapor representan otro de los sistemas utilizados para generar energía eléctrica a partir de la combustión de un combustible fósil
Las plantas de vapor tienen como objetivo transformar el trabajo mecánico obtenido por el calor del vapor de agua, en energía eléctrica, y también son conocidas por el nombre de plantas Termoeléctricas.
Actualmente las centralestermoeléctricas convencionales cumplen un rol de suma importancia en la generación de energía eléctrica y son ampliamente utilizadas en muchos países, puesto que son consideradas las centrales más económicas y rentables, sin embargo su utilización genera un gran impacto ambiental debido a las emisiones de dióxido de carbono durante el proceso de combustión.
En este capítulo se hace estudio delciclo Rankine, el cual es el modelo utilizado frecuentemente para analizar el comportamiento del ciclo del agua en la planta a vapor, luego se detallarán las diferentes partes básicas de la planta.
En países como Estados Unidos la mayor parte de la energía es generada en plantas termoeléctricas. Actualmente las instalaciones de servicio público producen mediante este método más de 2500 millones dekwh/día  de electricidad. La mayoría de estas plantas recuperan el vapor de agua por condensadores, de manera que casi siempre, la cantidad de agua de remplazo consumida es muy baja, de cerca del 1 %. Sin embargo, algunas de estas plantas generadoras se han ubicado en zonas adyacentes a instalaciones industriales porque las abastecen de energía eléctrica y vapor de agua, que consumen o contaminan,por lo que las necesidades de agua de reemplazo aumentan hasta cerca del 50 %. Por ejemplo, una instalación de este tipo, incluye una planta generadora de energía anexa a una refinería, la cual suministra de sus propias fuentes, el agua de reemplazo y el combustible, mientras la planta generadora proporciona la electricidad y el vapor de agua de baja presión que sea necesaria.
   La plantaindustrial que produce vapor de agua para transformarlo en energía, tiene pérdidas de agua mucho mayores que la estación generadora, por lo que requiere de una mayor cantidad de agua de reemplazo; y el grado de contaminación del vapor condensado y la temperatura del condensado que se recircula es diferente en ambas instalaciones.
   Una de las principales razones del mayor consumo de agua dereemplazo en las instalaciones industriales es el alto costo de la tubería que requería instalar en una planta compleja para recircular el vapor condensado. Un caso típico de estas industrias son las refinerías de petróleo, en donde parte del vapor de agua se envía a tanques externos para calentar los petróleos pesados y viscosos a fin de conservarlos en condiciones adecuadas para el bombeo. Además deser costoso tener una doble tubería para la recirculación del vapor condensado, la recuperación es poco conveniente debido a la posibilidades de ser contaminado con petróleo. Es posible que en el futuro, se exija que se recupere gran parte del vapor de agua condensado de las industrias que forma a temperaturas elevadas.
   En la planta  generadora, el vapor de agua se expande a través de unaturbina hasta una presión por debajo de la atmosférica y luego se condensa en un equipo provisto de un sistema que está sólo unos cuantos grados por encima de la temperatura que el agua de enfriamiento. El vapor de agua condensado que vuelve al sistema tiene unos cuantos grados más de temperatura que el agua de enfriamiento  descargada. En la planta industrial, el condensador es el equipo deproceso que por lo general opera a una presión mayor a la atmosférica. Por lo tanto, la temperatura del condensado que se recircula se encuentra entre 150 y 250 ºF, en comparación con la temperatura de 100 a 120 ºF en la estación de la termoeléctrica.
  La planta industrial generadora de vapor de agua puede utilizarlo para accionar la maquinaria que se utiliza para la producción de electricidad o...