How does a Thermal power plant work?

Summary

La central eléctrica de carbón es una fuente de energía clave que satisface casi la mitad de la demanda mundial de electricidad. La producción de electricidad se logra a través de un ciclo detallado que involucra el uso de vapor de alta presión y temperatura para accionar una turbina de vapor, la cual impulsa un generador. Para mejorar la eficiencia y cumplir con estándares ambientales, se implementan técnicas como supercalentamiento, recaleentamiento y sistemas de intercambio de calor para condensar el vapor. Además, se utilizan tecnologías de limpieza de gases de escape para reducir la contaminación atmosférica.

Takeaways

• 🌐 Las centrales térmicas son fundamentales en la generación de energía, abasteciendo casi la mitad de la demanda mundial de electricidad.
• 💧 El agua actúa como fluido de trabajo en las centrales térmicas, y se puede mejorar su eficiencia siguiendo estándares ambientales estrictos.
• ⚙️ La turbina de vapor es el núcleo de la planta de energía, donde el movimiento se deriva de la energía de la vaporización.
• 🔥 Para impulsar la turbina de vapor, se requiere vapor a alta presión y temperatura, lo que disminuye a medida que fluye hacia la salida.
• 🔩 Las plantas de alta capacidad a menudo utilizan varias etapas de turbinas de vapor, como turbinas de alta, media y baja presión.
• 🔁 El proceso de vaporización y condensación se puede repetir para producir electricidad continuamente, pero requiere de técnicas para mejorar la eficiencia.
• 🌀 La compresión de vapor es un proceso energéticamente intensivo, por lo que se prefiere convertir el vapor en líquido y aumentar la presión.
• 💧 Los intercambiadores de calor en el condensador ayudan a convertir el vapor en líquido, y luego se utiliza una bomba para aumentar la presión del agua de alimentación.
• 🔥 Las plantas de alta capacidad generalmente utilizan un tipo de horno llamado "horno de tubo de agua", donde se quema el carbón pulverizado.
• 🔝 La supercalentación y la recaleentación son técnicas para aumentar la eficiencia de la planta, aumentando la temperatura del vapor y, por tanto, la eficiencia del ciclo.
• 🌿 Para mejorar la eficiencia y prevenir la corrosión, se utilizan calentadores de agua de alimentación abierta y se mezcla vapor caliente con el agua de alimentación para eliminar gases disueltos.
• 🏭 Las técnicas modernas permiten que las plantas eléctricas funcionen con una eficiencia del 40% al 45%, mejorando la producción de energía.
• 🌬 Las torres de enfriamiento ayudan a mantener el flujo continuo de agua fría en el condensador, mejorando el rendimiento de la planta.
• ♻️ Los electrofiltros estáticos se utilizan para limpiar las emisiones de gases antes de liberarlas a la atmósfera, reduciendo la contaminación.

Q & A

¿Cuál es la función principal de las centrales térmicas en el abastecimiento de energía mundial?

Las centrales térmicas son responsables de proporcionar casi la mitad de la demanda de energía mundial.

¿Qué fluido utilizan las centrales térmicas para generar energía?

Las centrales térmicas utilizan agua como fluido de trabajo para generar energía.

¿Cómo logran las centrales térmicas modernas cumplir con los estándares ambientales?

Las centrales térmicas modernas cumplen con los estándares ambientales al operar de manera eficiente y sostenible, minimizando las emisiones y污染.

¿Qué es un ciclo de Rankine y cómo se relaciona con la producción de energía en una central térmica?

El ciclo de Rankine es un proceso termodinámico que se utiliza en las centrales térmicas para convertir el calor en trabajo, lo que resulta en la producción de electricidad.

¿Qué es una turbina de vapor y qué papel juega en una central térmica?

Una turbina de vapor es el corazón de la central térmica, utiliza el vapor a alta presión y temperatura para girar y así accionar el generador de electricidad.

¿Cómo se mejora la eficiencia de una central térmica al utilizar etapas diferentes de turbinas de vapor?

Al utilizar turbinas de vapor en etapas, como turbinas de alta, media y baja presión, se puede mejorar la eficiencia de la central térmica al aprovechar mejor el calor del vapor.

¿Qué es un condensador y cómo ayuda a aumentar la eficiencia de una central térmica?

Un condensador es un intercambiador de calor que convierte el vapor en líquido, lo que permite aumentar la presión del agua y reutilizarla en el proceso, mejorando así la eficiencia de la central.

¿Qué es un boiler y cómo contribuye a la producción de energía en una central térmica?

Un boiler es un dispositivo que calienta el agua para producir vapor, el cual es esencial para accionar la turbina de vapor y generar electricidad.

¿Qué técnicas se pueden implementar para aumentar la eficiencia de una central térmica que opera en el ciclo de Rankine básico?

Se pueden implementar técnicas como la supercalentación, la recaleentación y el uso de evaporadores abiertos para aumentar la eficiencia de una central térmica.

¿Cómo se eliminan las gases disueltos en el agua de alimentación que podrían dañar el material del boiler?

Se utilizan evaporadores abiertos que mezclan vapor caliente con el agua de alimentación para generar burbujas que absorben los gases disueltos, pre-calentando el agua y mejorando la eficiencia.

¿Cómo se gestiona el calor rechazado en una central térmica y cómo se relaciona con la torre de enfriamiento?

El calor rechazado se gestiona mediante un condensador que se enfríe con la ayuda de una torre de enfriamiento, donde el agua caliente se rociará y se enfriará mediante la ventilación natural, proporcionando un flujo continuo de agua fría para el condensador.