Tipos
de Centrales
Centrales Termoeléctricas
El proceso de generación
en las centrales termoeléctricas, se basa en la combustión
de carbón, gas o fuel-oil por medio de quemadores para
producir energía calorífica, la cual permite que
el agua que circula por ductos ubicados al interior de la caldera,
sea convertida en vapor a alta presión.
Este vapor pasa a través de la turbina, cuyo cuerpo se
encuentra dividido en tres zonas principales relacionadas con
la presión: alta, media y baja.
El paso del vapor por la turbina ocasiona el movimiento de sus
aspas, provocando el giro del eje en el generador, el cual transforma
esta energía mecánica en energía eléctrica.
Las centrales termoeléctricas
presentan una gran ventaja al no depender de las condiciones climáticas
para el abastecimiento de su combustible; además de encontrarse
en una etapa de crecimiento tecnológico en el desarrollo
de procesos que permitan obtener mayor cantidad de energía
a menor costo.
Sin embargo,
este tipo de centrales presenta inconvenientes a nivel ambiental,
ya que se genera una gran contaminación debido a la quema
de los combustibles fósiles utilizados en las calderas,
dichos combustibles son de origen natural y no renovables por
lo cual se pueden presentar problemas a largo plazo; otro inconveniente
que se presenta es el almacenamiento y alto costo que acarrea
el transporte de su combustible.
TIPOS DE CENTRALES :.
Las centrales termoeléctricas
se pueden clasificar según el tipo de combustible que se
utiliza en las calderas:
Centrales de carbón:
Estas utilizan como combustible para sus calderas el carbón,
el cual debe ser previamente triturado, para luego ser adicionado
a la caldera.
Centrales de fuel-oil:
Estas utilizan como combustible un derivado del petróleo,
este debe ser calentado para que fluidifique, y así pueda
ser inyectado a los quemadores especialmente diseñados
para el manejo de este tipo de fluidos.
Central de gas:
Estas utilizan como combustible gas natural, ellas disponen de
un quemador especial para el manejo de este.
Centrales mixtas:
En esta central, debido a la variedad de equipos que poseen pueden
manejar cualquier tipo de combustible, fuel-oil, carbón
o gas.
PARTES DE UNA CENTRAL
TERMICA DE CARBON :.
Cinta Transportadora:
Es un mecanismo automático que lleva el carbón desde
el deposito hasta la tolva.
Tolva:
La tolva es el primer recipiente que recibe el carbón para
ser trasladado hacia el molino.
Molino:
El molino es el lugar en el cual el carbón es triturado
hasta llegar a un tamaño de veinte micras para depositarlo
posteriormente en la caldera.
Caldera:
La caldera es el sitio en el cual el combustible es depositado
para realizar su quema, para este proceso es necesario la utilización
de quemadores especiales según el tipo de combustible a
utilizar, carbón, fuel-oil, o gas.
En la caldera se efectúa
un intercambio de calor a través de cientos de tubos metálicos
por los cuales circula agua, que será convertida en vapor
a alta presión cuando los quemadores eleven la temperatura
al interior de la caldera, este vapor debe ser deshumificado para
evitar erosión en las aspas que pueda producir el golpe
a gran velocidad de gotas de agua existentes en el vapor.
Precipitador:
El precipitador es el equipo ubicado en la base de la chimenea
encargado de filtrar las partículas de los desechos de
la combustión por medio de campos electrostáticos,
para evitar la propagación hacia la atmósfera.
Chimenea:
La chimenea es el conducto a través del cual es evacuado
el humo producido por la combustión del carbón.
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En
esta animación se describe el proceso de Generación
Térmica. Presione en cada una de las etapas para
poder ver las partes involucradas en la misma. |
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Animación 2.1.4.:: |
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TURBINA :.
Las turbinas están conformadas
por boquillas en las cuales circula el vapor a alta presión
que viene de la caldera disminuyendo su temperatura; esta presión
es llevada a las aspas que deben su movimiento a la velocidad
adquirida por el vapor al pasar por las boquillas.
La turbina consta de tres cuerpos,
de alta, media y baja presión, los cuales están
condicionados al tamaño de las aspas y diámetro
del tambor donde a menor presión del vapor mayor longitud
y diámetro.
Las aspas se encuentran montadas
sobre un tambor cuyo centro es atravesado por un eje que conecta
la turbina con el generador, los componentes de la turbina se
encuentran recubiertos por una carcaza encargada de mantener el
vapor dentro de ella; además de estar provista de sistemas
de control y lubricación.
Tipos de Turbinas
Turbina De Acción:
En esta turbina las boquillas se encuentran sujetas a la carcaza
y dirigidas hacia las aspas montadas sobre un tambor conectado
al eje; las cuales al recibir el vapor en expansión adquieren
una parte de la energía cinética, lo que produce
el movimiento de estas junto con el eje.
Esta turbina permite el aprovechamiento de la expansión
del vapor en su totalidad, pues extrae de él la mayor parte
de su energía interna.
Turbina De Reacción: Este tipo de turbina
utiliza la aceleración del vapor, mediante dos tipos de
aspas, unas fijas y unas móviles, donde la unión
de un par de estas actúa como boquilla por donde pasa el
vapor mientras se expande. Una gran diferencia con las turbinas
de acción es el tambor, pues en este caso funciona como
eje.
Condensador:
En el condensador se realiza un intercambio de temperatura del
vapor que viene de la turbina, el cual pasa por tubos que se encuentran
sumergidos en agua fría, convirtiéndolo en agua
que será inyectada nuevamente a la caldera.
Calentador:
Es el punto en el cual el agua que sale del condensador es precalentada
para ser enviada a la caldera.
Torre de Refrigeración:
La torre de refrigeración esta compuesta por unas rejillas
que pulverizan el agua caliente que proviene del condensador;
a medida que el agua choca con estas rejillas es convertida en
pequeñas gotas. Por la torre circula en forma ascendente
una corriente continua de aire frió que produce la disminución
de temperatura en las gotas de agua.
De esta manera el agua con una menor temperatura es enviada a
los condensadores por medio de un ciclo cerrado reiniciando el
proceso. Cuando se maneja ciclo abierto el agua que proviene de
la torre de refrigeración es depositada a un río
o al mar.
Generador:
El generador es el que efectúa la transformación
de energía mecánica en eléctrica.
CICLOS DE UNA CENTRAL
TÉRMICA :.
Ciclo Abierto:
Para el proceso de producción de energía eléctrica
en este ciclo, interfieren los siguientes elementos; CALDERA la
cual quema el combustible para convertir el agua que circula por
los ductos en vapor a alta presión que es enviado a la
TURBINA generando movimiento en ella y a la vez en el generador
al que se encuentra acoplado, el vapor proveniente de la turbina
es suministrado al CONDENSADOR el cual lo enfría para ser
enviado al medio ambiente.
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Figura
2.1.8. Ciclo Abierto en una Central Térmica |
Ciclo Cerrado:
En el ciclo cerrado intervienen los mismos elementos del ciclo
abierto, solo que el agua resultante de la condensación
es enviada a la caldera para iniciar de nuevo el proceso.
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Figura
2.1.9. Ciclo Cerrado en una Central Térmica |
Ciclo Combinado:
Este ciclo es llevado a cabo mediante la utilización de
dos tipos de turbina, la primera es una turbina de gas impulsada
por gas natural o fuel oil, produciendo el movimiento de un generador
y así la producción de energía eléctrica,
por otro lado los gases emitidos por esta turbina son utilizados
en la caldera para calentar agua y convertirla en vapor que será
enviado a una turbina de vapor para hacerla girar junto con el
generador acoplado a ella, una vez el vapor atraviesa la turbina
es conducido a un condensador que lo transforma en agua para ser
llevada a la caldera y reanudar el ciclo.
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Figura
2.1.10. Ciclo Combinado en una Central Térmica |
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