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en este informe se habla sobre el funcionamiento de las centrales termoelectricas, y se da una breve explicacion al respecto
Tipo: Resúmenes
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Ingeniería Eléctrica Bidone Agustín Francisco N° Legajo: 23541
Las centrales termoeléctricas son aquellas que logran generar energía eléctrica a través de la combustión de Carbón, Fuel-oíl o Gas. Su funcionamiento se basa en el ciclo Brayton, el cual mencionaremos levemente más adelante. La clasificación de estas se basa directamente en el tipo de combustible o el método que utiliza la máquina para poder generar esa combustión mencionada anteriormente y estos son: Central térmica de Carbón Central térmica de Fuel-oíl Central térmica de Gas natural Central térmica a vapor Central térmica Diesel Todas estas mencionadas arriba son centrales térmicas convencionales. Anteriormente mencionamos que estas se diferenciaban solo por el combustible que utilizaban, bueno todavía nos falta mencionar una que es la central térmica de ciclo combinado, esta es de las más importantes ya que reutiliza todo el aire que sale del primer ciclo, haciéndolo pasar por otro ciclo, elevando el rendimiento de la máquina. En este informe solo nos concentraremos en estos tipos.
Principalmente estas centrales poseen tres componentes centrales los cuales son los que conforman a la maquina térmica: Compresor Quemador Turbina Después no menos importante están todas aquellas válvulas, tolvas, cañerías, depósitos, y muchos más componentes secundarios que s e encargan de generar todo el cuerpo para que esas tres piezas sean funcionales entre sí. Su principio de funcionamiento a simple vista es muy simple, ya que consiste en tres sencillos pasos y todo lo que sucede en este es por efectos de la propia fuerza del aire que fluye por adentro de la maquina: Admisión del aire: En esta primera etapa vemos como el aire entra a la máquina. Compresión: Luego de la admisión el aire pasa a través de un compresor axial. El compresor axial es una máquina que busca reducir el volumen del aire para que la presión de este aumente, esto lo logra a través de diferentes alabes que conforman las
Ingeniería Eléctrica Bidone Agustín Francisco N° Legajo: 23541 distintas etapas de este. A medida que van pasando los alabes estos se van haciendo más chicos logrando este factor de compresión. Quemador: Una vez que el aire está a altas presiones este entra a una recamara donde se realiza la combustión del mismo, aquí es donde se le entrega al aire toda la energía en forma de calor. Para lograr esta combustión al aire, en esa instancia, se le inyecta el combustible el cual puede ser, Carbón, Gas, Fuel-oíl, Propano, etc. Este último depende 100% de la construcción de la máquina. Turbina: Luego de la combustión el aire que está fluyendo por el sistema obtiene una gran cantidad de energía, para aprovechar esta, se lo fuerza a pasar por una turbina la cual está montada en el mismo eje que el generador, o sea que cuando la turbina gira, por el impulso del aire chocando contra las aletas de la misma, mueve el eje del generador y crea la electricidad. Liberación: En esta etapa se líbera el aire en la maquina al exterior, es importante destacar que este aire no sale en las misma condiciones en la que entro, sino que tiene mayor temperatura y presión. Como se explicó en la introducción, las maquinas térmicas que poseen combustión de y a su vez no son de ciclo cerrado, por lo tanto el aire que entra se expulsa al final del ciclo, se basan en el ciclo Brayton, el cual es un ciclo termodinámico que refleja muy claramente las diferentes etapas en del aire a lo largo del ciclo. Igualmente hay algunas centrales que quedan exentas de este ciclo termodinámico ya que hay otros que se amoldan mejor a su fases, como el caso de ciclo Rankin con la central térmica a Vapor, y esto es así porque este ciclo tiene una composición diferente a las demás maquinas, es cerrado y se recircula agua en su interior la cual pasa de estado líquido a gaseoso (pero el principio de funcionamiento es el mismo) A pesar de ser una de las centrales más utilizadas, es importante comprender que estas máquinas consumen combustibles no renovables y que a su vez poseen una eficiencia por debajo de 35% (a excepción de la central con ciclo combinado, esta se explicara a continuación), principalmente por las grandes cantidades de energía que se pierde en las diferentes etapas. La principal etapa donde más energía se pierde es la de liberación, es por ello que se creó la central de ciclo combinado, en esta variación se busca hacer que el aire que está saliendo de la primera turbina pase por una segunda turbina conectada a un segundo generador. Es una solución muy simple, pero que logra aumentar la eficiencia del ciclo por arriba del 55%. Más allá de la variación de la central con ciclo combinado, esta opción nos siempre es viable en una central, ya que la misma aumenta considerablemente el tamaño de la misma, es por ello que existen otros métodos para poder mejorar el rendimiento de la máquina, los cuales están directamente relacionados a los métodos de enfriamiento y la humedad y la temperatura del aire que entra en el ciclo. Estos últimos son factores muy importantes a considerar a la hora de colocar una central térmica.