Al corriente de la electricidad - Unesa
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Al corriente de la electricidadPosee, generalmente, los mismos componentes de una caldera convencional (precalentadores,economizadores, evaporadores, sobrecalentadores y calderines) y, enalgunos, casos incorporan by-pass de gases. Mediante este dispositivo se puede aislarla caldera del escape de la turbina de gas, de forma que ésta pueda funcionar enciclo abierto cuando se revise o repare la caldera.También existe la posibilidad de aportar combustible adicional a la caldera paraaumentar la potencia total del ciclo.– Turbina de vapor. Esta turbina suele ser de tres cuerpos. Se trata de máquinas convencionales,lascuales han alcanzado una gran madurez en su diseño,y que deben adaptarsea las condiciones específicas de cada instalación en cuanto a presión de escapey caudal de vapor disponible.Las variantes que se emplean son las llamadas de “acción”o “reacción”, según el modo en que se realice la expansión del vapor.Conviene señalar que el desarrollo actual de esta tecnología tiende a acoplar las turbinasde gas y de vapor a un mismo eje, accionando así, conjuntamente, un único generadoreléctrico. (Ver gráfico pág. 87)El desarrollo tecnológico de este tipo de centrales ha sido espectacular en los últimosaños. El alto rendimiento que tienen, las buenas prestaciones que ofrecen en su explotacióny el menor impacto ambiental, hacen que este tipo de centrales sean de las másinteresantes en la expansión de los sistemas eléctricos de gran parte de los países delentorno, incluido España.49. ¿Cómo funciona una central de ciclo combinado?El esquema de funcionamiento de una central de ciclo combinado es el siguiente (vergráfico):Esquema de funcionamiento de una central de gas de ciclo combinado1 Entrada de gas2 Turbina de gas3 Entrada de aire4 Generador eléctrico5 Transformadores6 Líneas de transporte7 Caldera de recuperación8 Turbina de vapor9 Generador eléctrico10 Condensador11 Torre de refrigeraciónFuente: UNESA.92
111preguntas y respuestasLa turbina de gas consta de un compresor de aire, una cámara de combustión y la cámarade expansión. El compresor comprime el aire a alta presión para mezclarlo posteriormenteen la cámara de combustión con el gas. En esta cámara se produce la combustióndel combustible en unas condiciones de temperatura y presión que permitenmejorar el rendimiento del proceso, con el menor impacto ambiental posible.A continuación, los gases de combustión se conducen hasta la turbina de gas (2) parasu expansión. La energía se transforma, a través de los álabes, en energía mecánica derotación que se transmite a su eje. Parte de esta potencia es consumida en arrastrar elcompresor (aproximadamente los dos tercios) y el resto mueve el generador eléctrico(4), que está acoplado a la turbina de gas para la producción de electricidad. El rendimientode la turbina aumenta con la temperatura de entrada de los gases, que alcanzanunos 1.300 ºC, y que salen de la última etapa de expansión en la turbina a unos600 ºC. Por tanto, para aprovechar la energía que todavía tienen, se conducen a la calderade recuperación (7) para su utilización.La caldera de recuperación tiene los mismos componentes que una caldera convencional(precalentador, economizador, etc.), y, en ella, los gases de escape de la turbinade gas transfieren su energía a un fluido, que en este caso es el agua, que circula porel interior de los tubos para su transformación en vapor de agua.A partir de este momento se pasa a un ciclo convencional de vapor/agua. Por consiguiente,este vapor se expande en una turbina de vapor (8) que acciona, a través de sueje, el rotor de un generador eléctrico (9) que, a su vez, transforma la energía mecánicarotatoria en electricidad de media tensión y alta intensidad. A fin de disminuir las pérdidasde transporte, al igual que ocurre con la electricidad producida en el generadorde la turbina de gas, se eleva su tensión en los transformadores (5), para ser llevada ala red general mediante las líneas de transporte (6).El vapor saliente de la turbina pasa al condensador (10) para su licuación mediante aguafría que proviene de un río o del mar. El agua de refrigeración se devuelve posteriormentea su origen, río o mar (ciclo abierto), o se hace pasar a través de torres de refrigeración(11) para su enfriamiento, en el caso de ser un sistema de ciclo cerrado.Conviene señalar que el desarrollo actual de esta tecnología tiende a acoplar las turbinasde gas y de vapor al mismo eje, accionando así conjuntamente el mismo generador eléctrico.50. ¿Cuáles son las principales centralesespañolas de ciclo combinado?Se están construyendo muchas centrales de ciclo combinado (CCGT) en todo elmundo, especialmente en los países desarrollados.Actualmente hay numerosas solicitudesde nuevas instalaciones en España.Durante el año 2002 y el primer semestre del 2003, han sido conectados a la red eléctricaespañola 9 grupos, que suman una potencia total de 4.394 MW, tal y como puedeverse en la Tabla III.4 adjunta.93
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<strong>Al</strong> <strong>corriente</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>electricidad</strong>Posee, generalmente, los mismos componentes <strong>de</strong> una cal<strong>de</strong>ra convencional (precalentadores,economizadores, evaporadores, sobrecalentadores y cal<strong>de</strong>rines) y, enalgunos, casos incorporan by-pass <strong>de</strong> gases. Mediante este dispositivo se pue<strong>de</strong> ais<strong>la</strong>r<strong>la</strong> cal<strong>de</strong>ra <strong>de</strong>l escape <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbina <strong>de</strong> gas, <strong>de</strong> forma que ésta pueda funcionar enciclo abierto cuando se revise o repare <strong>la</strong> cal<strong>de</strong>ra.También existe <strong>la</strong> posibilidad <strong>de</strong> aportar combustible adicional a <strong>la</strong> cal<strong>de</strong>ra paraaumentar <strong>la</strong> potencia total <strong>de</strong>l ciclo.– Turbina <strong>de</strong> vapor. Esta turbina suele ser <strong>de</strong> tres cuerpos. Se trata <strong>de</strong> máquinas convencionales,<strong>la</strong>scuales han alcanzado una gran madurez en su diseño,y que <strong>de</strong>ben adaptarsea <strong>la</strong>s condiciones específicas <strong>de</strong> cada insta<strong>la</strong>ción en cuanto a presión <strong>de</strong> escapey caudal <strong>de</strong> vapor disponible.Las variantes que se emplean son <strong>la</strong>s l<strong>la</strong>madas <strong>de</strong> “acción”o “reacción”, según el modo en que se realice <strong>la</strong> expansión <strong>de</strong>l vapor.Conviene seña<strong>la</strong>r que el <strong>de</strong>sarrollo actual <strong>de</strong> esta tecnología tien<strong>de</strong> a acop<strong>la</strong>r <strong>la</strong>s turbinas<strong>de</strong> gas y <strong>de</strong> vapor a un mismo eje, accionando así, conjuntamente, un único generadoreléctrico. (Ver gráfico pág. 87)El <strong>de</strong>sarrollo tecnológico <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> centrales ha sido espectacu<strong>la</strong>r en los últimosaños. El alto rendimiento que tienen, <strong>la</strong>s buenas prestaciones que ofrecen en su explotacióny el menor impacto ambiental, hacen que este tipo <strong>de</strong> centrales sean <strong>de</strong> <strong>la</strong>s másinteresantes en <strong>la</strong> expansión <strong>de</strong> los sistemas eléctricos <strong>de</strong> gran parte <strong>de</strong> los países <strong>de</strong>lentorno, incluido España.49. ¿Cómo funciona una central <strong>de</strong> ciclo combinado?El esquema <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> una central <strong>de</strong> ciclo combinado es el siguiente (vergráfico):Esquema <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> una central <strong>de</strong> gas <strong>de</strong> ciclo combinado1 Entrada <strong>de</strong> gas2 Turbina <strong>de</strong> gas3 Entrada <strong>de</strong> aire4 Generador eléctrico5 Transformadores6 Líneas <strong>de</strong> transporte7 Cal<strong>de</strong>ra <strong>de</strong> recuperación8 Turbina <strong>de</strong> vapor9 Generador eléctrico10 Con<strong>de</strong>nsador11 Torre <strong>de</strong> refrigeraciónFuente: UNESA.92
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