CENTRALES TERMOELECTRICAS

CENTRAL TERMICA

Una central térmica es una instalación industrialempleada para la generación de energíaeléctrica a partir de la energía liberada en formade calor, normalmente mediante la combustiónde combustibles fósiles como petróleo, gasnatural o carbón.

CLASIFICACION

CONVENCIONALES:• TURBINAS DE VAPOR• TRUBINAS DE GAS – MOTORES DE COMBUSTION

INTERNA• CICLO COMBINADO

NO CONVENCIONALES:• NUCLEARES• SOLARES• GEOTERMICAS

TIPOS DE CENTRALES TERMICAS• Turbinas de Vapor: (Ciclo de Rankine) Donde se relaciona

el consumo de calor con la producción de trabajo ocreación de energía a partir de vapor.

• Turbinas de Gas y Motores de combustión Interna:(Ciclo de Brayton) Toma el aire directamente de laatmósfera y se somete a un calentamiento y compresiónpara aprovecharlo como energía mecánica o eléctrica.

• Centrales térmicas de ciclo combinado: La centraltérmica de ciclo combinado es aquella donde se generaelectricidad mediante la utilización conjunta de dosmáquinas generadoras:a) Un turbogrupo de gasb) Un turbogrupo de vapor

PRICINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL TERMICA

E. TERMICA E. MECANICA E. ELECTRICA

CENTRALES TERMICAS DE VAPOR

TAMBIEN LLAMADAS TURBINAS DE VAPOR

TORRE DE ENFRIAMIENTO

CONDENSADOR

TIPOS DE TURBINAS DE VAPOR

La clasificación de las turbinas de vapor puedehacerse según la forma de aprovechamiento dela energía contenida en el flujo de vapor(reacción o acción), según el número de etapas(multietapa o monoetapa), según la direccióndel flujo de vapor (axiales o radiales).

TURBINA DE VAPOR DE REACCIONEn la turbina de reacción la energía mecánica se obtiene de la aceleración del vapor enexpansión. Las turbinas de este tipo cuentan con dos grupos de palas, unas móviles y lasotras fijas. Las palas fijas están colocadas de forma que cada par actúa como una boquilla através de la cual pasa el vapor mientras se expande, llegando a las palas de las turbinas dereacción, que se montan en un tambor que actúa como eje de la turbina.A su entrada en la turbina el vapor fluye sobre toda la periferia de la primera corona depaletas fijas, admisión total, en la que experimenta una caída de presión con elevación develocidad y en la que adquiere una adecuada dirección con la que incide sobre la primeracorona de paletas móviles a la que hace girar impulsándola, por acción y reacción, y en laque sufre una segunda caída de presión; este proceso se repite alternativamente a travésde las sucesivas coronas de paletas fijas y móviles, habiendo por consiguiente unaexpansión continua del vapor desde la admisión hasta la evacuación

TURBINA DE VAPOR DE ACCIONUna turbina de vapor de acción con un escalonamiento develocidad consta fundamentalmente de:Un distribuidor fijo, compuesto por una o varias toberas, cuyamisión es transformar la energía térmica del vapor puesta a sudisposición, total (acción), o parcialmente (reacción), en energíacinética.Una corona móvil, cuyos álabes situados en la periferia tienen porobjeto transformar en energía mecánica de rotación.Su funcionamiento consiste en impulsar el vapor a través de lastoberas fijas hasta alcanzar las palas, que absorben una parte dela energía cinética del vapor en expansión, lo que hace girar elrotor y con ella el eje al que esta unida. Las turbinas de acciónhabituales tienen varias etapas, en las que la presión vadisminuyendo de forma escalonada en cada una de ellas.

Turbina monoetapa: Se utilizan para turbinas dehasta 2 MW de potencia, al ser de más simpleconstrucción son las más robustas y seguras, ademásde acarrear menores costes de instalación ymantenimiento que las multietapa.

Turbina multietapa: El objetivo de losescalonamientos en la turbina de vapor es disminuirla velocidad del rodete conservando una velocidadde los alabes próxima al valor optimo con relación ala velocidad del chorro de vapor. Si tenemos unapresión de vapor muy elevada sin las etapasnecesarias, seria necesario que la turbina girase auna velocidad muy alta, que no sería viablemecánicamente.

Consiguen mejores rendimientos que lasmonoetapa, además pueden absorber flujos devapor de mucha mayor presión, por lo que seutilizan para turbinas de alta potencia. Suelenutilizarse turbinas mixtas, con las primeras etapas deacción y las finales de reacción.

• Turbina de flujo axial: Es el método másutilizado, el paso de vapor se realizasiguiendo un cono que tiene el mismo ejeque la turbina.

• Turbina de flujo radial: El paso de vapor serealiza siguiendo todas las direccionesperpendiculares al eje de la turbina

TURBINAS DE GAS

Es una turbomaquina motora,cuyo fluido detrabajo es un gas.Son equipos capacesde transformar laenergía químicacontenida en uncombustible enenergía mecánica.

PARTES PRINCIPALES

CENTRAL TERMICA DE CICLO COMBINADO

¿Qué es una central térmica de ciclo combinadoLa central térmica de ciclo combinado es aquella donde se generaelectricidad mediante la utilización conjunta de dos máquinasgeneradoras:a) Un turbogrupo de gasb) Un turbogrupo de vaporEs decir, para la transformación de la energía del combustible enelectricidad se superponen dos ciclos:a) El ciclo de Brayton (turbina de gas): Toma el aire directamentede la atmósfera y se somete a un calentamiento y compresión paraaprovecharlo como energía mecánica o eléctrica.b) El ciclo de Rankine (turbina de vapor): Donde se relaciona elconsumo de calor con la producción de trabajo o creación deenergía a partir de vapor.

PARTES DE CENTRAL DE CICLO COMBINADO

CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LAS CENTRALES TERMICAS DE CICLO COMBINADO

• Flexibilidad: la central puede operar a plena carga o cargas parciales, hasta un mínimo de aproximadamente el 45% de la carga máxima.

• Eficiencia elevada: el ciclo combinado proporciona mayor eficiencia por un margen más amplio de potencias.

• Consideraciones medioambientales: Sus emisiones son más bajas. • Coste de inversión bajo por MW instalado, periodos de construcción

cortos, menor superficie por MW instalado y bajo consumo de agua de refrigeración.

Ventajas del Ciclo Combinado• Menor impacto visual y costes menores de inversión.• Menores emisiones y ahorro energético en forma de combustible.• Mayor rendimiento de la planta y flexibilidad en la operación.• Mayor eficacia para una amplia categoría de potencias.

IMPACTOS MEDIOAMBIENTALES DE LAS CENTRALES DE CICLO COMBINADO

La utilización de gas natural para la generación deelectricidad mediante la tecnología del ciclocombinado se encuentra dentro de la políticamedioambiental de un gran número de países, yaque ofrece un gran número de ventajas encomparación con el resto de tecnologías deproducción eléctrica. En concreto, las emisiones deCO2 en relación a los KWh producidos son menos dela mitad de las emisiones de una centralconvencional de carbón

Centrales no convencionalesContaminan mucho menos.

Consumen recursos renovables.

Reducen la dependencia energética de los países productores

Energía Eólica

Energía SolarCon inversión de US$100 millones,

inauguran planta de energía solar

Ubicada en Chiquimulilla, Santa Rosa, la

instalación más grande del istmo y el

Caribe con capacidad instalada de 58

megavatios (mv), generará al año

alrededor de 115 Gwh.

Centrales Geotérmicas

Es la energía procedente del calor acumulado en la corteza terrestre, y que puede ser utilizada para la producción del calor y de energía eléctrica a partir del vapor natural de la tierra.

Centrales NuclearesLas centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:• El reactor nueclear, donde se produce la reacción nuclear.• El generador de vapor de agua .• La turbina, que mueve un generador eléctrico para producir electricidad con la expansión del vapor.• El condensador, un intercambiador de calor que enfría el vapor transformándolo nuevamente en líquido.El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisión o fusión de los átomos del combustible nuclear, comouranio, generando como residuo el plutonio, liberando una gran cantidad de energía calorífica por unidad demasa de combustible.El generador de vapor es un intercambiador de calor que transmite calor del circuito primario, por el que circulael agua que se calienta en el reactor, al circuito secundario, transformando el agua en vapor de agua queposteriormente se expande en las turbinas.Después de la expansión en la turbina el vapor es condensado en el condensador, donde cede calor al agua fríarefrigerante, que procede de las torres de refrigeración.