generacion electrica

Una central termoeléctrica es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.
Composición de una planta
degeneración térmica
La estructura básica y los componentes principales de una planta de generación térmica se muestran en la figura
24.17, y se detallan y describen a continuación.
• Una enorme caldera (1) actúa como horno, transfiriendo calor del combustible que se quema a los tubos de agua S1, los cuales rodean por completo las llamas. Una bomba P1 mantiene el agua circulando en los tubos.
• Un tanque(2) que contiene agua y vapor a alta presión produce el vapor requerido por las turbinas. También recibe el agua suministrada por la bomba P3 de alimentación de la caladera. El vapor pasa rápidamente hacia la turbina de alta presión AP después de haber pasado por el supercalentador S2. El supercalentador, compuesto de una serie de tubos que rodean las llamas, eleva la temperatura del vapor a unos200 °C. Este incremento de temperatura garantiza que el vapor está absolutamente seco y eleva la eficiencia global de la estación.
• Una turbina de alta presión (AP) (3) convierte la energía térmica en energía mecánica dejando que el vapor se expanda conforme pasa a través de sus aspas. Por consiguiente, la temperatura y presión a la salida de la turbina son menores que a la entrada. Para elevarla eficiencia térmica y evitar la condensación prematura, el vapor pasa a través de una recalentador S3, compuesto de un tercer juego de tubos calentados.
• La turbina de mediana presión (MP) (4) es similar a la de alta presión, excepto que es más grande para que el vapor pueda expandirse aún más.
• La turbina de baja presión (BP) (5) consta de dos secciones izquierda y derecha idénticas. Lassecciones de la turbina extraen la energía restante disponible del vapor (Fig. 24.18). El vapor que fluye hacia afuera de la turbina de baja presión se expande en un vacío casi perfecto creado por el condensador (6).
• El condensador (6) hace que el vapor se condense dejando que fluya a través de tubos de enfriamiento
S4. En los tubos fluye agua fría de una fuente externa, como un río o lago, lacual arrastra el calor. Éste es el vapor condensado que crea el vacío. Una bomba de condensado P2 extrae el vapor condensado tibio y lo dirige a través de un recalentador (7) hacia una bomba de agua de alimentación (8).
• El recalentador (7) es un intercambiador de calor. Recibe vapor caliente, purgado de la turbina de alta presión (AP), para elevar la temperatura del agua de alimentación.Estudios termodinámicos indican que la eficiencia térmica global mejora cuando algo de vapor es purgado de esta manera, en lugar de dejarlo que siga su curso normal a través de las tres turbinas.
• Los quemadores (9) suministran y controlan la cantidad de gas, aceite o carbón inyectada a la caldera. El carbón es pulverizado antes de ser inyectado. Asimismo, un espeso aceite es precalentado e inyectadocomo un chorro atomizado para mejorar la superficie de contacto (y la combustión) con el aire circundante.
• Un ventilador de tiro forzado (10) suministra las enormes cantidades de aire necesarias para la combustión (Fig. 24.19).
• Un ventilador de tiro inducido (11) conduce los gases y otros productos de combustión hacia un aparato de limpieza, y de allí a la chimenea y al aire externo.
• Elgenerador (G), directamente acoplado a las tres turbinas, convierte la energía mecánica en energía eléctrica. En la práctica, una planta de vapor tiene cientos de componentes y accesorios más para garantizar una alta eficiencia, seguridad y economía. Por ejemplo, válvulas de control regulan la cantidad de vapor que fluye hacia las turbinas; complejos purificadores de agua mantienen la limpieza...