TERMOELECTRICA

Resumen

En la visita a termopaipa, la central de generación de energía a carbón compuesta de tres unidades con una capacidad instalada de 171 MW, se conoció el proceso de generación de energía y su infraestructura de todo el proceso, desde la recolección del carbón hasta la generación del servicio de la luz, un producto intangible pero que cuesta para la generación de energía y que es uno de los recursos necesarios que necesita el ser humano para las labores del diario.

Reseña histórica

En los años 50, el departamento de Boyacá tenía una capacidad de generación eléctrica de aproximadamente 2-600 KW, representada en pequeñas plantas para atender la creciente demanda y garantizar el suministro de energía a los usuarios. En 1955 se creó la sociedad Centrales Eléctricas de Tunja, y en 1960 se efectuó el cambio de razón social por el de Electrificadora de Boyacá, más tarde Empresa de Energía de Boyacá. S.A., EBSA.

En 1961 se funda la sociedad Termopaipa S.A. que se encargaría del montaje y puesta en marcha de la primera unidad, conocida también como Unidad 1, con una capacidad de 22WW, y que el 25 de junio de 1963 entró a operar comercialmente. En ese mismo año se realiza también la fusión de Termpaipa S.A. con la Electrificadora de Boyacá S.A., quedando integrada así la distribución, comercialización y generación en una sólida empresa.

Hoy GESTIÓN ENERGÉTICA S.A. E.S.P. - GENSA sea la Empresa propietaria de una de las más grandes termoeléctricas de Colombia, que genere energía en zonas apartadas del país, que participe en las obras de infraestructura eléctrica más importantes en todo el territorio colombiano y que haya incursionado en otros sectores propiciando desarrollo económico y calidad de vida para sus habitantes, es el fruto de sus 20 años de compromiso. Es por esto que GENSA está celebrando 20 años exitosos de vida empresarial.

PROCESO DE GENERACION DE ENERGIA

La electricidad es una de las formas de energía más utilizadas por las personas y se ha convertido en un factor muy importante en la sociedad, tanto así; que la ausencia de esta obstruye el funcionamiento de las cosas y por ende el desarrollo normal de nuestras actividades. La generación de energía eléctrica está determinada por la fuente que utilizan para producirla así como el proceso que permite llevar a cabo dicha transformación. Debido a esto existen diversas formas de generar electricidad y una de ellas es mediante una central térmica. En Colombia existen una variedad de centrales térmicas y están clasificadas según el tipo de combustible que utilizan para el proceso y la capacidad instalada de estas, siendo así un gran soporte para las centrales hidráulicas en casos de que estas no estén aptas para la generación. TermoPaipa es una planta generadora de energía eléctrica perteneciente al grupo GENSA S.A, la cual es una empresa de servicios públicos que aporta soluciones al sector eléctrico en generación, interconexión, distribución y comercialización. Termo Paipa está localizado en el departamento de Boyacá, en el kilómetro 3 vía Paipa- Tunja, municipio de Paipa. Cuenta con una capacidad instalada de 178 MW distribuida en 3 unidades: la unidad 1 con una capacidad de 30 MW y las unidades 2 y 3 con una capacidad de 74 MW cada una; también se cuenta con la representación comercial de la unidad 4, propiedad de CES (empresa extranjera) la cual tiene una capacidad de 150 MW; convirtiéndola en la central térmica a base de carbón más grande del país1.

El proceso de generación de energía eléctrica en la central Paipa está dado por varias etapas:

1. Tratamiento del carbón

2. Tratamiento del agua

3. Proceso producción-distribución.

El combustible de la planta, es el carbón pulverizado; explotado en el departamento de Boyacá, que cuenta con grandes reservas de carbón bituminoso. Este carbón es transportado a la central donde es almacenado en un patio, después este mismo es transportado a través de una banda que se encarga de llevarlo a un molino de rodillos que polvoriza totalmente.

El agua que entra a la caldera es tratada químicamente para retirar los sólidos suspendidos y las sales que son dañinas para la misma y el sistema de tuberías. El proceso químico lo que hace es separar la molécula de agua de tal modo que al

1 http://es.slideshare.net/leydicarol4525/generadora-de-energuia-termopaipa

final, después de que han aplicado varios aditivos esta vuelve a unirse; quedando totalmente libre cualquier tipo de partículas.

Una vez se ha culminado la pulverización del carbón y el tratamiento químico del agua, esta es llevada a la caldera. Antes de entrar a esta última el agua es precalentada pasando a través de cinco recalentadores. La caldera es de circulación natural con capacidad para producir 486 toneladas de vapor /hora. El agua sale a una temperatura de 505o C y una presión de 88 Kg/cm2. El vapor llega a la las respectivas unidades 1, 2 y 3 a través del circuito de tuberías; estas cuentan con un sistema de 5 válvulas que permiten regular el flujo de vapor a través de ellas. A través de otro sistema de tuberías se drena vapor de las turbinas para alimentar los recalentadores mencionados anteriormente que precalientan el agua antes de entrar al hogar de la caldera. El vapor sale de las turbinas a una presión de 15 mm Hg y es llevado a un intercambiador de calor. Este último utiliza el agua de un pequeño lago situado junto a la central para llevar a cabo el proceso de enfriamiento a temperatura atmosférica.

Después de que ha concluido el proceso de transformación de energía térmica, a energía mecánica; los generadores que están acoplados a las turbinas se encargan de transformar la potencia mecánica en potencia eléctrica, hasta que se obtiene un valor de tensión de 13.800 voltios para cada unidad, permitiendo de esta manera conectar la red de los alternadores a la subestación eléctrica de termo Paipa que eleva este valor a 115.000 voltios para de esta manera conectarse al sistema nacional. El sistema interconectado de termo Paipa comprende varias regiones de Boyacá y parte del departamento de Santander.

El conocimiento de centrales térmicas, como termo Paipa; son de vital importancia para estudiantes de ingeniería Electrónica, ya que uno de los campos de acción de los ingenieros electrónicos es la industria de la generación de energía eléctrica y la implementación de las distintas fuentes para la misma. Conocer cada componente de la planta permite un mayor entendimiento del funcionamiento de la misma, como se puede observar en la fig.1 el proceso de elaboración de energía a base de la quema carbón.2

2 http://www.gensa.com.co/novedades.php?uid=95

Fig.1 proceso de elaboración de energía a base de la quema carbón

Conclusiones

La Central contribuye a la contaminación por partículas y óxidos de azufre en la región; sin embargo, los valores medidos y calculados para las emisiones de partículas y óxidos de azufre, no alcanzan a superar las normas establecidas por el Ministerio de Salud.

La central de termopaipa suple de energía en la región de Boyaca, Casanare y parte de Santander, lo cual es de vital importancia para el sustento de uno de los recursos más importantes para el ser humano.

En el ámbito de la ingeniería electrónica conocí el campo de la generación de energía ya que es uno de los potenciales que se dispone a estudiar en la carrera y es de vital importancia para salir al campo laboral y tener idea del proceso para ayudar a solucionar problemas que se presenten en las termoeléctricas.