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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.

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.
:: Animación 2.1.4.::
 

 

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.

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.

 
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.

 
Figura 2.1.10. Ciclo Combinado en una Central Térmica
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