8/12/2019 Descripcin de Una Central Trmica

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DESCRIPCIN DE UNA CENTRAL TERMICA

1. INTRODUCCION

Para entender el funcionamiento de una Central Trmica es importante conocer losdiferentes sistemas que la componen, para ello a continuacin se describenbrevemente los elementos que conforman las unidades del Centro de ProduccinTermozipa.

La Central Termoelctrica Martn del Corral, tambin conocida como Termozipa,est situada a ! "ilmetros al norte de #o$ot, sobre la mar$en izquierda del rodel mismo nombre, cerca al municipio de Tocancip, a una elevacin de %.&'! msobre el nivel del mar ( con una temperatura media de ) *C.

Consta de cinco unidades de $eneracin de vapor, las cuales utilizan comocombustible primario el carbn, abundante en la zona, ( como combustiblesopcionales ( para arranque aceite pesado +o. & ( CPM.

La central inici operaciones en el a-o de ) &/ con la 0nidad ) 1actualmentedesactivada2 es la 3nica planta de $eneracin trmica con la que cuenta 4M546 .Tiene actualmente una capacidad instalada de %/'.' M7, distribuida en cuatro0nidades, la 0nidad % con /8.' M7 ( las 0nidades /, ( ' con && M7 cada una,siendo similar la 9peracin de todas las 0nidades.

4l $enerador de :apor es de tipo radiante, de paredes de a$ua, con circulacinnatural, tiro balanceado. 4sta equipado con sobrecalentadores primario (secundario, conectados a cabezales colectores. Tiene instalados en paralelo dosprecalentadores de aire tipo tubular que utilizan para su funcionamiento el $as dela combustin a la salida del ;o$ar.

4l equipo de pulverizacin de carbn consta de tres sistemas completamenteindependientes, cada uno con capacidad de $enerar el '!< de la car$a. Cadasistema comprende tolva de almacenamiento, alimentadores, trituradores=secadores, molino de bolas, ventiladores de aire primario ( sellos.

La recoleccin de Cenizas es de tipo ;idroneumtico que e>trae en forma ;3medalas cenizas ms pesadas de la parte inferior de la caldera ( en tolvas colocadas endiferentes sitios de la caldera. 4stos desec;os de depositan en el patio de cenizas.

Para evitar la contaminacin ambiental producida por la combustin del carbncada unidad posee un precipitador electrosttico con una eficiencia superior al

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4l patio de carbn tiene una capacidad de %!!.!!! toneladas, el suministro serealiza por contratos con proveedores de la re$in, utilizando como medio de

transporte camiones.4l turbo$enerador consiste de turbina tipo impulso, de trece etapas, ciclore$enerativo ( cinco e>tracciones no controladas ( un $enerador de rotor cilndrico,tres fases, dos polos ( enfriado por ;idr$eno.

4l turbo$enerador esta equipado con un condensador, para el vapor de salida, tipo;orizontal, dos cuerpos, doble paso, con una capacidad correspondiente al m>imoflu?o de vapor a la salida de la turbina. 6e utiliza a$ua del ro #o$ot paracondensar el vapor ( est a$ua es enviada a tres torres de enfriamiento.

4l $rupo ;umano que conforma la Central est ampliamente capacitado para la9peracin ( Mantenimiento de las 0nidades 5eneradoras, lo que $arantiza unaalta confiabilidad ( disponibilidad de los equipos.

2. CENTRALES TRMICAS

%.) Elementos de una cent al t! m"ca. S"stemas

0na central trmica de combustibles fsiles, es una instalacin destinada a producir

ener$a elctrica a partir de la ener$a qumica de dic;os combustibles, (a seanslidos, lquidos o $aseosos.

4l proceso comienza con la transformacin de la ener$a qumica del combustible enener$a trmica o calorfica al quemarse con el o>$eno del aire en el ;o$ar de lacaldera. 4sta ener$a calorfica se transmite, en sus distintas formas, al a$ua quecircula por el interior de los tubos de la caldera, obtenindose vapor a unas ciertascondiciones de presin ( temperatura.

4l vapor que sale de la caldera se diri$e a la turbina, donde se transforma la ener$atrmica en mecnica. La velocidad del vapor aumenta considerablemente altransformarse su ener$a potencial en cintica, la cual se cede a los labes del rotorde la turbina como ener$a mecnica de rotacin.

La transformacin de ener$a mecnica en ener$a elctrica se realiza en el $enerador alternador, que est acoplado r$idamente a la turbina ( ambos constitu(en el

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turbo=$enerador. La tensin de la ener$a elctrica a la salida del $enerador ;a deelevarse por razones de economa en el transporte. 4sta transformacin se realiza en

un $ran transformador de potencia 1o en tres cuando cada fase alimenta untransformador2 llamado el @transformador principal@. Aesde este punto, la ener$a esconducida a un parque elctrico, conocido como patio de cone>iones o subestacin,normalmente situado en las inmediaciones de la central, del cual partirn las lneas desalida para su posterior distribucin.

6uele comentarse que el me?or cliente de la central es la propia central, ello es debidoa los $randes consumos que en ella producen los numerosos equipos au>iliares queposee. Por ello se disponen de uno o varios transformadores de potencia llamados@transformadores au>iliares@, los cuales reducen los niveles de tensin a la salida delalternador 1entorno a )/.B ":2 a niveles de .)& ": para los consumos propios. suvez otros transformadores reducen dic;os niveles de tensin ;asta valores del ordende B! : para alimentar a las distintas car$as. 4l reparto interno de ener$a se realizaa travs de los @centros de distribucin de MT ( #T@ ( de los @centros de control demotores, ms conocidos como C.C.M.

La produccin de electricidad e>i$e por tanto de una serie de etapas previas detransformacin de ener$a. 4llo implica el traba?o con?unto de una serie de sistemas (subsistemas cada uno de los cuales con unas funciones definidas. l$unos de estossistemas estn constituidos por equipos esencialmente bsicos, otro por equiposau>iliares de aquellos (, finalmente, los ;a( con la misin de me?orar el rendimiento de

los anteriores.

2.1.1 El Ciclo agua-vapor

Constitu(e el elemento fundamental de la central, (a que el a$ua es el fluido querecibe la ener$a calorfica en la caldera convirtindose en vapor, que a su vez, cedesu ener$a trmica a la turbina. 4l vapor a la salida de la turbina se condensa ( el a$uaes devuelta a la caldera para cerrar el ciclo formado por los distintos sistemas.

4n la descripcin de la central se se$uir el orden del ciclo partiendo de la salida delcondensador.

2.1.2 Sistemas principales de la Central trmica

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Sistema de condensado

6u misin es e>traer el a$ua del condensador mediante la o las bombas dee>traccin de condensado e impulsarlo a travs de los calentadores de ba?apresin ( del desaireador o des$asificador ;asta el depsito de almacenamientoque ;a( deba?o de l, del que aspiran las bombas de alimentacin de la caldera.Los calentadores de ba?a presin reciben vapor de las e>tracciones de la turbina,siendo la temperatura del vapor cada vez ms elevada a medida que avanzamosen el sentido de circulacin del a$ua.

4l desaireador, aparte de desairar el a$ua, es un calentador de mezcla que recibevapor de otra e>traccin de la turbina.

Sistema de agua de alimentacin

6u funcin es aspirar el a$ua del depsito de almacenamiento del desaireador eimpulsarla, a travs de los calentadores de alta presin ( del economizador 1si lotiene2 ;asta la caldera. 4l a$ua lle$a al drum o domo de donde se distribu(e por lacaldera. 6i este no e>iste, el a$ua pasa directamente a las paredes de a$ua de lacaldera.

Los calentadores de alta presin reciben vapor de las e>tracciones de turbina quese emplea en calentar el a$ua de alimentacin.

Sistema de vapor principal

4l a$ua, a medida que atraviesa la caldera, se vaporiza, siendo= vaporsobrecalentado a su salida. La mezcla a$ua=vapor, que asciende por las paredesde a$ua, se separa en dos fases ( el vapor saturado abandona el drum pararecorrer el circuito de sobrecalentamiento. 4n primer lu$ar pasa por elsobrecalentador primario, donde el calor se transmite principalmente porconveccin, lue$o por el sobrecalentador secundario donde la transmisin,esencialmente, es por radiacin. Ae aqu pasa a e>pandirse en la turbinaconstitu(endo el sistema de vapor principal.

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4n las calderas que no tienen drum la separacin de fases a$ua=vapor no serealiza en un punto constante ni es tan clara. a( una transformacin de a$ua a

mezcla a$ua=vapor (, por fin, a vapor, primeramente saturado (, despus,sobrecalentado.

Sistema de vapor de extracciones

6u funcin es conducir el vapor, e>trado en varias etapas de la turbina, paracalentar el a$ua de los sistemas de condensado ( a$ua de alimentacin. 4stecalentamiento re$enerativo del a$ua aumenta el rendimiento del ciclo. veces seemplea el vapor de al$una e>traccin para usos de carcter au>iliar.

Sistema de drenaje de calentadores

Cuando el vapor de una e>traccin cede su calor en el calentador de a$uacorrespondiente, se condensa ( ste condensado se diri$e al calentadoranterior para ma(or aprovec;amiento. Ae esta forma los drena?es recorren loscalentadores en sentido inverso a la del a$ua. 4n la parte de ba?a presin sucedelo mismo diri$indose los drena?es al condensador.

Sistema de refrigeracin del condensador

6u misin es aportar el caudal de a$ua necesario para ase$urar la condensacindel vapor de escape de la turbina de ba?a presin. +ormalmente, esta a$ua se tomade un ro o del mar, que constitu(en el foco fro de la central. 4l sistema puedefuncionar en circuito abierto o en circuito cerrado. 4l circuito abierto consiste entomar el a$ua de un ro o embalse ( lue$o devolverlo al mismo a$uas aba?o otomarlo del mar ( lue$o devolverlo al mismo en un punto ale?ado de la torna. 4lcircuito cerrado consiste en enfriar el a$ua caliente procedente del condensador enuna torre atmosfrica 1torre de enfriamiento2 ( lue$o volver de nuevo alcondensador completando el circuito.

Sistema de vaco del condensador

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4ste sistema tiene por funcin crear un alto $rado de vaco en el condensador parae>traer los $ases incondensables, con lo que aumenta apreciablemente el

rendimiento del ciclo al disminuir la contrapresin.2.2 Com#onentes # "nc"#ales $ sus au%"l"a es

2.2.1 Caldera y sus sistemas

La caldera es el componente de la unidad donde se realiza la combustin de losdistintos combustibles, adems del calentamiento ( vaporizacin del a$ua, ascomo el sobrecalentamiento v recalentamiento del vapor. Para estas funciones serequieren los sistemas au>iliares que se describen brevemente a continuacin.

Sistema de alimentacin de com usti les slidos

su funcin es la aportar a la caldera la cantidad necesaria de combustible en lasdebidas condiciones fsicas de $ranulometra, presin, temperatura, etc.

Sistema de alimentacin de com usti les l!uidos

6u funcin es la de aportar a la caldera la cantidad necesaria de combustibleslquidos en las debidas condiciones lquidas de fluidez, presin, temperatura, etc.

Sistema de alimentacin de com usti les gaseosos

D$ual que en los casos anteriores, salvo que en este tipo de combustible no serequiere un acondicionamiento especial para su combustin en el ;o$ar.

Sistema de aportacin de aire y evacuacin de gases

6u misin es aportar, mediante ventiladores 1ventiladores de tiro forzado2, el airenecesario para conse$uir una combustin completa. 4l aire lle$a al ;o$arprecalentado para obtener me?or rendimiento en la combustin. s mismo, los$ases producto de la combustin se evacuan mediante otros ventiladores que, a suvez, controlan la presin en el ;o$ar 1ventiladores de tiro inducido2.

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Sistema de sopladores de "olln

4ste sistema tiene como funcin limpiar las superficies de transmisin de calor dela caldera de las cenizas que se ad;ieren a ellas. 4sto se consi$ue mediantec;orros de vapor diri$idos ;acia dic;as superficies.

Ae este modo se evita la acumulacin de escorias en las superficies de transmisinde calor, que per?udicaran la buena transmisin del mismo.

Sistema de extraccin de ceni#as

Las cenizas son residuos slidos no combustibles. Los combustibles slidos son

principalmente los que contienen estas impurezas (a que, en los lquidos, elcontenido es mnimo ( en los $ases nulo. Aebido a esto, en las instalaciones quequeman combustibles slidos un sistema e>trae estas cenizas continuamente.

Ae este modo se evita la emisin de materia slida a la atmsfera, as como suacumulacin.

2.2.2 $ur ina

La turbina es un componente bsico de la central cu(a misin es recibir la ener$adel vapor ( transmitirla al $enerador mediante un accionamiento directo. Para quesu funcionamiento sea posible, se$uro ( eficaz dispone de los sistemas au>iliaresque a continuacin se describen.

Sistema de %apor de cierres

Tiene por misin evitar las fu$as de vapor a travs de los cierres labernticos dealta ( media presin ( las entradas de aire a travs de los de ba?a presin, sellandoas los pasos de vapor por las zonas donde el e?e atraviesa a la carcasa.

6istema de lu ricacin de tur ina

4ste sistema suministra la cantidad necesaria de aceite, en las debidascondiciones de presin ( temperatura, que ase$ure una buena lubricacin en lassuperficies de apo(o 1co?inetes2 sobre las partes fi?as de las partes mviles.

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2.2.& 'enerador

4n l se produce la transformacin de ener$a mecnica en ener$a elctrica. Parasu correcto ( se$uro funcionamiento dispone de unos sistemas au>iliares que acontinuacin se describen.

Sistema de "idrgeno y an"drido car nico

La atmsfera que e>iste en el interior del $enerador es de ;idr$eno, por lasventa?as que tiene como son su buena conductividad trmica para e>traer el calordel rotor ( estator, ( su mnima densidad, por )o que ofrece una ba?a resistencia al$iro del rotor. 4ste $as, a su vez, transmite el calor absorbido a unos refri$erantesde a$ua situados en el interior del $enerador. 4l an;drido carbnico se utiliza parabarrer el ;idr$eno del $enerador antes de llenarlo de aire ( as se evita elcontacto directo del aire con el ;idr$eno ( el ries$o de e>plosiones. 6e utilizanormalmente en las paradas prolon$adas o siempre que sea necesario vaciar ollenar de ;idr$eno el $enerador.

Sistema de aceito de sellado del generador

6u misin es similar a la del vapor de cierres de la turbina, siendo aqu el aceite elfluido de sellado de los cierres labernticos para impedir fu$as de ;idr$eno ale>terior del $enerador, lo cual traera consi$o el ries$o de e>plosiones.

Sistema de refrigeracin del estator del generador

4n los $eneradores de altas potencias la refri$eracin por ;idr$eno escomplementada por este sistema, que recorre el interior de las bobinas del inducido1estator2 ( e>trae el calor ori$inado en l por el efecto Eoule. 4l calor e>trado por ela$ua se cede a otro sistema de a$ua de refri$eracin.

2.2.( Sistemas auxiliares

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continuacin se citan una serie de sistemas que son au>iliares de varios otros ala vez o que tienen un funcionamiento peridico.

Sistema de agua de servicios

Tiene como funcin refri$erar varios equipos pertenecientes a distintos sistemas,tales como intercambiadores de calor de aceite de lubricacin, de aceite desellado, etc.

Sistema de vapor auxiliar

Puede ;aber un sistema que slo funciona durante determinadas etapas de laoperacin, tales como los arranques, en los que por no disponer de vapor principaltodava ( se recurre a otra fuente para el calentamiento del a$ua de alimentacinen su depsito de almacenamiento, calentamiento de fuel=oil, etc. 4>iste otrosistema de vapor au>iliar de funcionamiento permanente, alimentado normalmentede una e>traccin ( que tiene diversos usos, entre ellos la atomizacin del fuel=oilen los quemadores ( el calentamiento del mismo.

Sistema de aire comprimido

6uministra el aire para servicios tales como al$unos accionamientos, atomizacindel acpm 1aceite liviano2, red $eneral de aire, etc., o para instrumentacin ( control.

Sistema de pretratamiento y produccin de agua desminerali#ada

6u misin es someter el a$ua cruda disponible al tratamiento necesario paradesmineralizarla ( lue$o reponer con ella las prdidas de a$ua en el ciclo.

Sistema de drenajes y toma de muestras

Tiene como funcin purificar los distintos fluidos de la central ( facilitar sus anlisisqumicos mediante la correspondiente toma de muestras.

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