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Centrales Térmicas




Enviado por alejandrovenezia8



    1. Funcionamiento de una Central
      térmica
    2. Circuitos de para la
      energía
    3. Principales Componentes de una
      Central Térmica
    4. Impacto ambiental de las
      centrales térmicas

    INTRODUCCIÓN:

    Centrales termoeléctricas:

    Instalación que produce energía
    eléctrica a partir de la combustión de carbón, fuel-oil o
    gas en una
    caldera diseñada al efecto.

    En el siguiente informe
    trataremos de explicar el funcionamiento de las mismas. Para ello
    haremos hincapié en sus componentes, diferentes tipos de
    combustibles, procedimientos
    usados para la generación eléctrica y sus
    consecuencia en el medio
    ambiente.

    Daremos ejemplos de algunas centrales térmicas
    en Argentina e ilustraciones de sus funcionamientos para una
    mejor comprensión.

    Funcionamiento de una
    Central térmica

    El funcionamiento de todas las centrales
    térmicas, o termoeléctricas, es semejante. El
    combustible se almacena en parques o depósitos adyacentes,
    desde donde se suministra a la central, pasando a la
    caldera.

    Una vez en la caldera, los quemadores provocan la
    combustión del carbón, fuel-oil o gas, generando
    energía calorífica. Esta convierte a su vez, en
    vapor a alta temperatura
    el agua que
    circula por una extensa red formada por miles de
    tubos que tapizan las paredes de la caldera.

    Este vapor entra a gran presión en
    la turbina de la central, la cual consta de tres cuerpos -de
    alta, media y baja presión, respectivamente- unidos por un
    mismo eje.

    En el primer cuerpo (alta presión) hay
    centenares de álabes o paletas de pequeño
    tamaño. El cuerpo a media presión posee asimismo
    centenares de álabes pero de mayor tamaño que los
    anteriores. El de baja presión, por último, tiene
    álabes aún más grandes que los precedentes.
    El objetivo de
    esta triple disposición es aprovechar al máximo la
    fuerza del
    vapor, ya que este va perdiendo presión progresivamente,
    por lo cual los álabes de la turbina se hacen de mayor
    tamaño cuando se pasa de un cuerpo a otro de la misma.,
    Hay que advertir, por otro lado, que este vapor, antes de entrar
    en la turbina, ha de ser cuidadosamente deshumidificado. En caso
    contrario, las pequeñísimas gotas de agua en
    suspensión que transportaría serían lanzadas
    a granvelocidad contra los álabes, actuando como si fueran
    proyectiles y erosionando las paletas hasta dejarlas
    inservibles.

    El vapor de agua a presión, por lo tanto, hace
    girar los álabes de la turbina generando energía
    mecánica. A su vez, el eje que une a los
    tres cuerpos de la turbina (de alta, media y baja presión)
    hace girar al mismo tiempo a un
    alternador unido a ella, produciendo así energía
    eléctrica. Esta es vertida a la red de transporte a
    alta tensión mediante la acción
    de un transformador.

    Por su parte, el vapor -debilitada ya su
    presión- es enviado a unos condensadores.
    Allí es enfriado y convertido de nuevo en agua. Esta es
    conducida otra vez a los tubos que tapizan las paredes de la
    caldera, con lo cual el ciclo productivo puede volver a
    iniciarse.

    Para minimizar los efectos de la combustión de
    carbón sobre el medio ambiente, la
    central posee una chimenea de gran altura -las hay de
    más de 300 metros-, que dispersa los contaminantes en las
    capas altas de la atmósfera, y
    precipitadores (que retienen buena parte de los mismos en
    el interior de la propia central. )

    Circuitos de para la
    energía

    En la central típica se distinguen siempre cinco
    circuitos,
    cuya combustión permite la transformación de
    energía térmica del combustible en la
    energía eléctrica. Estos circuitos son:

    1. Circuito del combustible.

    2. Circuito del aire de
    combustión.

    3. Circuito del vapor.

    4. Circuito del agua de refrigeración.

    5. Circuito de la energía eléctrica.

    1. Circuito del combustible

    Este circuito difiere sobre todo en su primera parte
    según el tipo de combustible utilizado, carbón,
    fuel-oil, gas, etc. Consideramos ahora una central como
    combustible de carbón pulverizado.

    Transporte del combustible: El carbón es descargado
    en la inmediata cercanía de la sala de calderas.
    Luego el carbón es secado y llevado sobre cintas
    transportadoras hasta la casa de trituración, donde una
    máquina trituradora reduce las dimensiones de los trozos
    demasiado grandes.

    Para eliminar los trozos de hierro que
    generalmente se mezclan con el carbón durante la
    extracción y el transporte, el carbón pasa por un
    separador magnético.

    Un sistema de cintas
    transportadoras lleva el combustible hasta una tolva, ubicada
    delante de la caldera . Su capacidad es dimensionada de modo de
    poder
    alimentar la caldera durante unas horas a plena carga.

    Pulverización: Antes de introducirlo en la
    caldera, se somete el carbón al procesamiento de
    pulverización, con lo cual se mejora su combustión
    y se aumenta el rendimiento de la caldera.

    Combustión: Del molino pulverizador el
    carbón reducido a polvo muy fino fluye a los quemadores
    ubicados en los cuatro rincones o en frente de la
    caldera.

    Transporte de la ceniza: La ceniza cae en la parte
    inferior de la cámara de combustión, que tiene la
    forma de embudo, y de ahí deriva a zanjas, donde una
    corriente de agua la arrastra a un pozo.

    2. Circuito del aire de combustión

    El aire de combustión es enviado al hogar de las
    caldera por medio del ventilador de tiro forzado a través
    del precalentador de aire que tiene por objeto calentar el aire
    aprovechando parte del calor que contienen los gases entes de
    pasar a la chimenea.

    Una parte de este aire primario, sirve para secar el
    carbón en el molino y para la inyección del
    carbón pulverizado en la cámara de
    combustión, mientras que la parte restante del aire,
    llamado aire secundario, se suministra alrededor de los
    quemadores para lograr un contacto íntimo con las
    partículas del carbón. Así, se obtiene una
    combustión rápida y una menor cantidad de productos no
    quemados.

    3. Circuito del vapor

    En la central de condensación , el vapor descargado
    por la turbina y, es condensado en el condensador a superficie e,
    por medio del agua de circulación. El condensado es
    aspirado por la bomba de extracción y conducido al
    desgasificador después de haber sido calentado en el
    precalentador . Del tanque el condensado fluye ala bomba de
    alimentación que manda el agua a la
    caldera. El agua de alimentación evapora en la caldera y
    el vapor producido vuelve a la turbina y, completando así
    el circuito cerrado del agua de alimentación.

    4. Circuito del agua de circulación

    La refrigeración de los condensadores exige una
    cantidad considerable de agua fría. la
    refrigeración de condensador se efectúa en circuito
    cerrado. El agua de circulación, que se calienta en el
    condensador condensando el vapor descargado por la turbina y, es
    enfriada a su ves en la torre de refrigeración y luego
    impulsada por la bomba de circulación.

    5. Circuito de la energía
    eléctrica

    El alternador accionado por la turbina, produce la
    energía eléctrica y la envía por medio de
    los cables de conexión al transformador elevador instalado
    en la casa de alta tensión. Después de la
    elevación de la tensión la energía
    eléctrica es enviada desde la barras ómnibus a los
    centros de consumo a
    través de los cables alimentadores o bien por medio de
    líneas aéreas

    Principales Componentes
    de una Central Térmica

    Turbinas de vapor :

    Las turbinas de vapor y gas, a pesar de usar fluidos de
    trabajo muy
    diferentes, tienen muchos puntos comunes de diseño,
    construcción y operación. Las
    mayores diferencias están en las presiones y temperaturas
    de trabajo de estas máquinas.
    Para turbinas a vapor, la temperatura máxima está
    hoy limitada a unos 540 a 600ºC. En las turbinas de gas en
    cambio, la
    temperatura de ingreso de los gases a la turbina es de unos
    1000ºC para las de uso industrial y hasta unos 1300ºC
    para turbinas a gas de uso aeronáutico y alta performance.
    Las presiones máximas son de unos 35 MPa para turbinas a
    vapor (350 bar), y entre 4 y 2 MPa para turbinas a gas. El tener
    altas presiones de admisión requiere una
    construcción robusta para las turbinas de vapor, en cambio
    las turbinas de gas son de construcción mas
    liviana.

    Torres de Enfriamiento :

    En las torres de enfriamiento se consigue disminuir la
    temperatura del agua caliente que proviene de un circuito de
    refrigeración mediante la transferencia de calor y
    materia al
    aire que circula por el interior de la torre. A fin de mejorar el
    contacto aire-agua, se utiliza un entramado denominado "relleno".
    El agua entra en la torre por la parte superior y se distribuye
    uniformemente sobre el relleno utilizando pulverizadores. De esta
    forma, se consigue un contacto óptimo entre el agua y el
    aire atmosférico.

    Quemador :

    Es el encargado de evaporar el agua que circula por la
    caldera. La estructura del
    quemador varia según el combustible que utiliza la central
    (carbón, gas o fuel-oil).

    Impacto
    ambiental de las centrales térmicas

    CONTAMINACIÓN ACÚSTICA :

    Además de los requisitos de limitación sonora
    que se encuentran incluidos en las prescripciones de puesta en
    marcha de las centrales más recientes, se han realizado
    mejoras específicas de la contaminación acústica actuando, por
    ejemplo, sobre el nivel sonoro causado por la marcha de los
    ventiladores de tiro forzado o por componentes pasivos como las
    válvulas
    de purga o las válvulas limitadoras del
    combustible.

    La aplicación de las mejoras no se ha hecho de
    manera generalizada, sino que cada central ha realizado
    modificaciones de mayor a menor extensión, dependiendo de
    sus condiciones específicas.

    VERTIDOS QUÍMICOS :

    Los efluentes líquidos, además del
    condensador para la refrigeración, provienen de muchos
    subsistemas de la Central. Al final, se obtienen aguas residuales
    contaminadas con materiales
    diversos.

    En general, las procedencias son de la generación de
    vapor, de la refrigeración ya comentada, del tratamiento y
    depuración del agua de alimentación, del manejo de
    cenizas por vía húmeda,etc.

    También se producen efluentes líquidos con
    otros usos del agua, de forma intermitente. Son las operaciones de
    limpieza de caldera y precalentadores.

    Los componentes que se encuentran en estas aguas residuales
    son: coagulantes, productos de regeneración, productos de
    corrosión, escoria, cenizas y
    otros.

     

    Mancini Marcos

    Cáceres Hernán

    Venezia Alejandro

    Mesquita Sebastián

    ASIGNATURA: Tecnología de la
    Energía

     

     

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