plantas de ciclo combinado
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Plantas de ciclo combinado
Conversin de energa
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Con este nombre se conocen las
centrales que utilizan gas natural como
combustible y que para generar
electricidad emplean la tradicional turbina de
vapor y una turbina de gas que aprovecha la energa de los gases de
escape de la combustin. Con ello
se consiguen rendimientos termoelctricos
del orden del 55%, muy
superiores al de las plantas convencionales.
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Central generadora turbo-gas
Aire
Compresor
Gas natural
Cmara de
Combustin
Combustible
Gases de
Combustin
Generador
Energa
Elctrica
Gases a la
atmsfera
En este ciclo se utiliza una turbina de gas que es
accionada por los gases productos de la combustin.
Turbina
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Consiste en:
Ciclo de turbina de gas
Seccin de compresin (COMPRESOR); la presin delaire se eleva a 4- 6 atmsferas.
Un combustor (CAMARA DE COMBUSTION); gasescalientes a T = 870- 930C.
Seccin de expansin (TURBINA) ; produccin de
potencia.
Compresor: consume 40% de la potencia de la turbina.
La temperatura del gas de salida de la turbina
T = 420- 480
C.
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Ventajas de operacin:
Breve tiempo de arranqueversatilidad en las horas pico.
Desventajas:
Condiciones climatolgicas, presinbaromtrica y temperatura ambiente
influyen en la potencia y la eficiencia.
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Centrales de ciclo combinado
-Integran dos ciclos: el de vapor y el de gas.
-Se componen con dos tipos diferentes de unidadesgeneradoras: turbogs y vapor.
-Los gases son expulsados a gran temperatura de laturbina de gas y aprovechados para generar vapor yalimentar la turbina de vapor.
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Consiguiendoaumentar la
temperatura de
entrada de los gases
en la turbina de gas,se obtienen
rendimientos de la
turbina de gas
cercanos al 60%,exactamente 57,3%
en las ms modernas
turbinas Siemens.
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Este rendimiento
implica una
temperatura de unos1.350C a la salida de
los gases de la cmara
de combustin. El lmite
actualmente es laresistencia a soportar
esas temperaturas por
parte de los materiales
cermicos empleadosen el recubrimiento
interno de las cmaras
de combustin de esas
turbinas.
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Un ciclo combinado ayuda a absorber una
parte del vapor generado en el ciclo Joule
y permite, por ello, mejorar la
recuperacin trmica, o instalar una
turbina de gas de mayor tamao cuya
recuperacin trmica no estara
aprovechada si no se utilizara el vapor enuna segunda turbina de contrapresin.
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Esquema
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Mas simplificado
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Ciclo combinado a condensacin
Se basa en una gran capacidad de
regulacin ante demandas de vapor muy
variables. El proceso clsico de regulacin
de una planta de cogeneracin consiste
en evacuar gases a travs del bypass
cuando la demanda de vapor es menor a
la produccin y utilizar la post-combustincuando sucede lo contrario.
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Bajando sensiblemente su potencia, no se
consigue su adaptacin a la demanda de vapor,
debido a una importante bajada en el
rendimiento de recuperacin, ya que los gases
de escape mantienen prcticamente su caudal y
bajan ostensiblemente su temperatura.
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Central de ciclo combinado
Tula, Hidalgo
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