Plantas Termicas

CICLOS DE POTENCIA
MEDIANTE VAPOR DE AGUA
Termodinámica II
Prof. Ramón Aldunate B.
2009

Ciclo Rankine ideal.
Ciclo ideal para las centrales eléctricas de vapor. El Ciclo que se muestra
Acontinuación es ideal, por lo tanto no incluye irreversibilidades internas.

Qentrada = Q23 = m ∗ (h3 − h2 )[Kw]
Qsalida = Q41 = m ∗ (h4 − h1 )[Kw]

NTV Ideal = m ∗ ( h3 − h4 )

[ Kw]Nbomba ideal = m∗( h2 − h1 ) [ Kw] = m∗ v1 ∗( P − P ) [ Kw]
2
1

(ηt )ciclo ideal
ηterm.

(WNETO )ciclo id
=
( QSUM )ciclo id

=

(N ) −(N )
TV

bba

id

id

Q23

m ( h4 − h1 )QNETO
QRECH
Q41
=
= 1−
= 1−
= 1−
m ( h3 − h2 )
QSUM
QSUM
Q23

Rendimiento de la Planta
η PLANTA =

N eje TV − N eje BOMBA
ECOMB − E AIRE

=

N eje TV − N eje BOMBA
mCOMB ∗ H COMBN e je T V ≤ N T V

id e a l

Debido a que la expansión en la Turbina es adiabática y no
isentrópica; y considerando las pérdidas en los descansos de
la TV.

Q sum

planta ( combustible)

〉

η PLANTA 〈 η CICLO IDEAL

Q sum ciclo ideal

Desviación del Ciclo real respecto al ideal

OBS: revisar eficiencias adiabáticas.

Como incrementar la eficiencia del ciclo
Rankine?Se busca: Incrementar la temperatura
promedio a la que el calor se transfiere al
fluido de trabajo en la caldera, o disminuir la
temperatura promedio a la que el calor se
rechaza del fluido detrabajo en el
condensador.
Para esto existen 3 formas:

1) Reducción de la presión del condensador.

Para aprovechar el aumento de eficiencia
a bajas presiones, los condensadores
de lascentrales de potencia suelen
operar muy por debajo de la presión
atmosférica, lo cual es factible
técnicamente dado que se opera en forma
de ciclo cerrado.

2) Sobrecalentamiento del vapor a altastemperaturas.

Este efecto también disminuye el
contenido de humedad del vapor a
la salida de la turbina.
Sin embargo el aumento de esta
Tº esta limitada a consideraciones
metalúrgicas....