CENTRALS DE CICLE COMBINAT

CARACTERÍSTIQUES GENERALSA. En aquesta central de cicle combinat hi ha 3 blocs, els blocs que pertanyen a Endesa

són el 3 i 5. Quin és el funcionament general de qualsevol central tèrmica?

Les centrals tèrmiques generen energia elèctrica a partir d’energia tèrmica produïda per la combustió d’un combustible fóssil.

El carbó triturat i barrejat amb aire preescalfat s’injecta als cremadors de la caldera. La calor que es desprèn de la combustió, calenta l’aigua que prèviament s’havia bombat i aquesta passa a ser vapor. Els fums surten per la xemeneia i el vapor que té molta pressió fa girar unes turbines (des de la d’alta pressió fins la de baixa). Llavors aquestes están acoblades a un alternador que aprofitant l’energia cinètica de la turbina fa girar el rotor i s’obté energia eléctrica que a través de transformadors i línies de distribució arriba als centres de consum. A la sortida de les turbines el vapor passa al condensador, es refreda i es condensa tornant a ser aigua. L’aigua es preescalfa i s’introdueix a la caldera de nou.

Quina és la diferència principal entre un cicle convencional i un de combinat?

La principal diferència és la utilització de dues turbines (de vapor i gas) i de dos alternadors. La turbina de gas es mou amb els gasos resultants de la combustió del gas natural i la de vapor es mou amb calor generat pel calor residual dels gasos. De tal manera que hi ha menys pèrdues i conseqüentment augmenta el rendiment respecte a una convencional. Una central tèrmica convencional té un rendiment d’un 35%, mentre que de cicle combinat un 60%

Quanta electricitat pot abocar a la xarxa la Central Tèrmica de Cicle Combinat del Besòs? Quant genera cada bloc de la central?

Té una capacitat màxima de 1600MW. El bloc 5 genera 800MW i el bloc 3 400MW

Quin combustible utilitza questa central? Què passa si tenim un problema amb l’abastiment de combustible?

Utilitza només gas natural, un combustible amb elevat poder calorífic. Si ha problemes d’abastiment de gas té uns dipòsits amb gasoil com a combustible alternatiu.

B. Quin equip de la central permet abocar l’electricitat a la xarxa en les millors condicions pel seu transport?Per què és necessari?transformadorsEls transformadors, un cop s’ha generat electricitat a mitja tensió, aquests l’augmenten a alta. Així, s’aconsegueixen reduir les pèrdues per calor (efecte joule) i que arribi a centres de consum més llunyans

FUNCIONAMENT D’UN BLOC A LA CENTRAL DE CICLE COMBINAT

A. Col·loca els següents punts allà on correspongui de l’esquema.1. Entrada d’aire a la turbina de gas.2. Transformació en vapor de l’aigua desmineralitzada.3. Transformació d’energia mecànica en elèctrica.4. Entrada de vapor a la turbina.5. Sortida de gasos de la combustió a l’atmosfera6. Condensació del vapor d’aigua.7. Entrada de combustible.

7

1

5

4

36

23

3

B. Quants generadors té el bloc 5? I el bloc 3?

Quina diferència hi ha entre les turbines del bloc 3 i 5?

Se compone de 2 turbinas de gas, 2 calderas de recuperación de calor (con una chimenea cada una), una turbina de vapor, 3 alternadores, condensador, salas de control (armarios eléctricos y de control de motores) y una caldera auxiliar de gas natural.

TRACTAMENT D’AIGÜES

A. Completa l’esquema següent referent al tractament de l’aigua

B. Per què l’aigua del circuit d’aigua-vapor té 2 tractaments químics mentre l’aigua de refrigeració només en té 1 de físico-químic? Raoneu la resposta

H2O de mar

Tractament físico-químic En què consisteix?

Consisteix en preparar l’aigua perquè no danyi els conductes ni res durant el seu recorregut

Un cop realitzat el tractament físico-químic l’aigua es separa en 2 circuits segons el seu ús

Circuit de refrigeració Circuit aigua - vapor

En què consisteix?

Condensa el vapor per reutilitzar-lo, és a dir, peque després de pasar per les turbines torni a l’estat líquid per tornar a començar el seu cicle.

En què consisteix?

Genera vapor per fer moure la turbina.

Eliminar sals (desalinizació)

S’han de realizar un parell de tracctaments químics. Quins són?

Intercanvi iònic

Perquè en el circuit de refrigeració no hi ha cap turbina que es pugui danyar. És a dir, quan el vapor d’aigua passa per les turbines i xoca amb les pales aquestes podrien ser perforades si ha haguessin impureses i per això s’ha de tractar més. En canvi, l’aigua de refrigeració s’agafa directament del mar, s’utilitza i es torna a agafar, circula constantment i no necessita tan tractament perquè només servirà per transmetre la temperatura al vapor que surti de les turbines.

TURBINES I GENERADORS A LA CENTRAL DE CICLE COMBINATEn el bloc 5 hi ha 3 turbines. Dues de gas i una de vapor. Cadascuna d’aquestes turbines té el seu propi generador

A. Turbina de gasMarca en l’esquema les 3 parts principals de la turbina de gas

Quins són els elements essencials per una bona combustió?Es necessita un combustible, una guspira que iniciï la combustió i oxigen, ja que sense oxigen no pot haver combustió.Què succeeix amb els gasos generats en la combustió del gas natural?Aquests gasos s’utilitzen per escalfar a la caldera aigua i transformar-la en vapor que després accionarà la turbina de vapor produint electricitat en un generador.

B. Turbina de vapor.Quants cossos té la turbina de vapor? (marca’ls en l’esquema).

La turbina de vapor recull el vapor generat a la caldera de recuperació. Què fa el vapor quan entra en els cossosEl vapor impacta amb les pales de les turbines i les fa girar.Quin és el recorregut del vapor des de què entra a la turbina fins que arriba al condensador? Per què penseu que és així?Entra a la turbina d’alta pressió i després passa per la caldera de recuperació (perquè no hi hagin gotes que perforin les turbines). Després passa per la de mitja pressió i seguidament per la de baixa pressió. El vapor que surt, té molt poca pressió i quan entra al condensador, l’aigua que circula per l’interior de canonades, fa que el vapor torni a ser aigua. Per tant, l’aigua es recicla (és un circuit tancat), tot i que sempre ha d’haver una clau per poder incorporar aigua perquè sempre hi ha pèrdues.Com és que l’aigua surt al voltant dels 36ºC del cos de baixa pressió i encara és vapor?Per què el cossos de la turbina de vapor tenen un tamany ascendent a mesura que disminueix la pressió del vapor?Perquè estan acoblades al mateix eix i giren a 3000 rpm. Llavors la força s’ha de mantenir constant per obtenir una producció d’electricitat constant. Per tant, l’única manera de mantenir la força constant to i tenir cada vegada menys pressió és augmentant la superfície on s’expandirà el vapor. F=P*S

C. GeneradorEn el bloc 5 hi ha 3 generadors, un per cada turbina. De quines parts es composa un alternador/generador?1-Rotor2-EstatorLa part mòbil està formada d’ electroimants La part estàtica està formada per bobines cobertes per un material conductorDe quin tipus és la transformació d’energia que té lloc en el generador? L’eix de la turbina transmet el seu moviment al rotor de l’alternador que està format per electroimants, Questes generen un camp magnètic variable que indueix electricitat al bobinatge de l’estator. La transformació és mecànica (moviment, camp magnètic en electricitat)Quin element és l’encarregat de recollir l’energia mecànica de la turbina?L’eixQui genera un camp magnètic dins el generador?Els electroimants del rotor amb les bobines de l’estator

FOTOS VISITA

XEMENEIES PER ON SURTEN ELS GASOS DE LA COMBUSTIÓ DEL GAS NATURAL

L’AIGUA TORNA AL MAR DESPRÉS DE LA SEVA UTILITZACIÓ

TRANSFORMADORS

TURBINA DE VAPOR TURBINA DE GAS EN ELS SEU INTERIOR