Centrales térmicas de ciclo combinado

Summary

Un ciclo combinado es una planta que combina dos ciclos termodinámicos, uno de gas y otro de vapor, para generar energía eléctrica de manera eficiente. Aprovecha los gases de escape de la turbina de gas para producir vapor, que se usa en una turbina de vapor adicional, aumentando el rendimiento total a cerca del 60%. Este sistema, que ofrece altos rendimientos y minimiza la energía desperdiciada, es una de las tecnologías más eficientes para la quema de combustibles fósiles. El video muestra cómo funciona una planta de ciclo combinado de gran escala en Arabia Saudí, destacando sus componentes y la operación interna.

Takeaways

• 😀 Un ciclo combinado es una planta que combina un ciclo de gas y un ciclo de vapor para generar energía eléctrica de forma más eficiente.
• 😀 Los ciclos combinados logran rendimientos de hasta el 60%, que son mucho más elevados que los de otras tecnologías que queman combustibles fósiles.
• 😀 La planta PP10, ubicada en Arabia Saudita, es uno de los ciclos combinados más grandes del mundo.
• 😀 En un ciclo combinado, la turbina de gas utiliza aire comprimido para quemar combustible y generar energía, con humos de escape a temperaturas muy altas.
• 😀 Los gases de escape a alta temperatura, en lugar de ser desperdiciados, se usan para generar vapor en una caldera de recuperación de calor.
• 😀 La caldera de recuperación transfiere calor de los gases de escape a agua, convirtiéndola en vapor de alta y baja presión.
• 😀 El vapor generado en la caldera alimenta una turbina de vapor, que también está conectada a un generador eléctrico para producir más energía.
• 😀 Los dos ciclos termodinámicos involucrados en el proceso son el ciclo de la turbina de gas y el ciclo de la turbina de vapor, que trabajan juntos para mejorar la eficiencia.
• 😀 Cada turbina de gas está asociada a un generador eléctrico, que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
• 😀 En las plantas de ciclo combinado, la energía desperdiciada en los gases de escape se recupera y se convierte en energía eléctrica, aumentando el rendimiento total del sistema.

Q & A

¿Qué es un ciclo combinado?

Un ciclo combinado es una planta que combina un ciclo de gas con un ciclo de vapor, aprovechando el gas residual de la turbina de gas para producir vapor, el cual se utiliza para generar más energía eléctrica.

¿Cuál es la eficiencia de un ciclo combinado?

El ciclo combinado tiene rendimientos muy elevados, alrededor del 60% de la energía contenida en el combustible, lo cual es más eficiente que otras tecnologías de combustión de combustibles fósiles.

¿Cómo funciona una turbina de gas en un ciclo combinado?

La turbina de gas admite un combustible y lo mezcla con aire, comprimiéndolo en la cámara de combustión. Luego, el aire se calienta a alta presión y temperatura, lo que provoca la expansión de los gases, generando energía mecánica.

¿Qué ocurre con los gases de escape en un ciclo combinado?

Los gases de escape, que están a temperaturas muy altas (alrededor de 600°C), no se desperdician. Se aprovechan para calentar agua en una caldera de recuperación, transformándola en vapor, que luego se usa en una turbina de vapor.

¿Qué es una caldera de recuperación en un ciclo combinado?

Es un equipo que intercambia el calor de los gases de escape de la turbina de gas para calentar agua y convertirla en vapor, que luego se utiliza para generar más energía en el ciclo de vapor.

¿Cuáles son los dos ciclos termodinámicos involucrados en un ciclo combinado?

Un ciclo termodinámico está asociado a la turbina de gas, y el otro ciclo está asociado a la turbina de vapor. Juntos, estos ciclos mejoran la eficiencia energética de la planta.

¿Qué función tiene el generador eléctrico en un ciclo combinado?

El generador eléctrico convierte la energía mecánica rotativa que proviene de las turbinas en energía eléctrica, que es la que se distribuye para su consumo.

¿Cómo se controla el funcionamiento de las turbinas de gas en una planta de ciclo combinado?

En la sala de control, se monitorean los principales parámetros de cada turbina de gas. Esto permite ajustar el funcionamiento de las turbinas y las calderas de recuperación para optimizar la producción de energía.

¿Qué tipos de vapor se producen en las calderas de recuperación?

Las calderas de recuperación producen dos tipos de vapor: uno de alta presión (High Pressure Steam) y otro de baja presión (Low Pressure Steam).

¿Cómo se mejora la eficiencia de una turbina de gas al utilizar un ciclo combinado?

La eficiencia de una turbina de gas se incrementa al aprovechar el calor residual de los gases de escape para generar vapor, que alimenta una turbina de vapor adicional. Esto permite que el rendimiento total llegue hasta el 60%, mucho más alto que el de una turbina de gas sola.