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Planta Termica_grupo b

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  • 1 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    CENTRAL TERMICA

    En las centrales trmicas convencionales (o termoelctricas convencionales) se produce

    electricidad a partir de combustibles fsiles como carbn, fueloil o gas natural, mediante un ciclo

    termodinmico de agua-vapor. El trmino convencionales sirve para diferenciarlas de otras

    centrales trmicas, como las nucleares o las de ciclo combinado.

    IMPACTOS AMBIENTALES EN CENTRALES TERMICAS CONVENCIONALES

    La incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se produce de dos maneras

    bsicas:

    EMISION DE RESIDUOS A LA ATMOSFERA: Este tipo de residuos provienen de la

    combustin de los combustibles fsiles que utilizan las centrales trmicas convencionales

    para funcionar y producir electricidad. Esta combustin genera partculas que van a parar a

    la atmsfera, pudiendo perjudicar el entorno del planeta. Por eso, las centrales trmicas

    convencionales disponen de chimeneas de gran altura que dispersan estas partculas y

    reducen, localmente, su influencia negativa en el aire. Adems, las centrales termoelctricas

    disponen de filtros de partculas que retienen una gran parte de estas, evitando que salgan

    al exterior.

    TRANSFERENCIA TERMICA: Algunas centrales trmicas (las denominadas de ciclo abierto)

    pueden provocar el calentamiento de las aguas del ro o del mar. Este tipo de impactos en el

    medio se solucionan con la utilizacin de sistemas de refrigeracin, cuya tarea principal es

    enfriar el agua a temperaturas parecidas a las normales para el medio ambiente y as evitar

    su calentamiento.

    1) ESTUDIO DE VIABILIDAD Y LOCALIZACIN DE UNA CENTRAL TRMICA

    A la hora de llevar a cabo el Estudio de Viabilidad y Localizacin de una Central Trmica hay que

    tener en cuenta una serie de factores que faciliten y abaraten tanto la construccin, la

    explotacin, el mantenimiento y conservacin de la Central tales como:

  • 2 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    1) La planta de generacin de energa elctrica se debe construir en un lugar donde el costo

    de la tierra es bastante razonable. La tierra debe ser tal que la adquisicin de la propiedad

    privada debe ser mnimo.

    2) Se requiere una gran cantidad de agua de enfriamiento de los condensadores, etc., de la

    planta de generacin de energa trmica, por lo tanto, la planta debe ser situada

    preferentemente al lado de una fuente de agua natural como el gran ro.

    3) La disponibilidad de gran cantidad de combustible a un precio razonable es uno de los

    principales criterios para la eleccin de la ubicacin de la planta.

    4) La planta debe establecerse en la tierra plana.

    5) El suelo debe ser tal que debe proporcionar un buen y firme fundamento de instalaciones

    y edificios.

    6) La central trmica de ubicacin no debe ser muy cercano a la localidad densa, ya que hay

    humo, vapor ruido, vapores de agua, etc.

    7) Debe haber un amplio margen de desarrollo de la demanda futura.

    8) Lugar para la planta de manejo de cenizas para la central trmica tambin debe estar

    disponible muy cerca.

    9) Muy alta chimenea de la central elctrica no debe obstruir los trficos de buques de aire.

    Adems, es importante tener en cuenta cmo puede afectar a la poblacin o al entorno, lo que

    impone restricciones en la optimizacin de la solucin apropiada.

    Por ello, se han considerado dos grandes familias de criterios.

    1.1) Los Criterios Positivos:

    Son aquellos que por su cercana o proximidad favorecen la instalacin de la Central.

    Cercana a Ros, Lagunas y Embalses.

    Con el fin de obtener agua que servir como embalse para obtener agua para refrigerar la

    central.

  • 3 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Proximidad a Carreteras Convencionales y existencia cercana de la Red Convencional

    Ferroviaria.

    Carreteras convencionales, tanto autonmicas y nacionales, as como lneas de ferrocarril

    convencional cuya finalidad es en primer lugar, facilitar en la medida de lo posible el

    abastecimiento de combustible y recambios a la Central durante su periodo de

    explotacin y construccin y en segundo lugar, proporcionar agilidad y dinamismo en una

    probable evacuacin de la poblacin en caso de accidente, as como permitir a los

    trabajadores acudir a la central.

    Cercana a Lneas y Subestaciones Elctricas.

  • 4 Universidad Nacional del Callao

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    Lneas elctricas y subestaciones elctricas en las inmediaciones de la localizacin para

    evitar grandes desembolsos econmicos en la construccin de nueva infraestructura

    elctrica lo que supondra un encarecimiento del presupuesto y prdidas en el transporte

    de energa por la red.

    1.2) Los Criterios Negativos:

    Con la finalidad de situar una Central Trmica en un territorio, es necesario establecer una serie de

    criterios que o bien afecten de manera negativa al funcionamiento de la central o bien en los que

    establecimiento de la central en un determinado lugar afecte directa o potencialmente a sus

    cercanas, de manera que definan unas reas sobre el mapa en las que una central trmica no se

    pueda establecer.

    Entre los criterios propios de la localizacin de una central que puedan afectar al territorio de

    manera directa o indirecta e incluso potencialmente se encuentran los siguientes:

    Existencia de Zonas Medioambientales en los alrededores.

    Las Centrales Trmicas generan gran cantidad de residuos, en forma de cenizas y de

    humos principalmente, productos de la combustin del carbn, gas natural o cualquier

    combustible que se utilice como materia prima de la central. Estos productos

    inintencionados y de aparicin obligada para la generacin de energa elctrica mediante

    la combustin de combustibles principalmente fsiles tienen una gran afeccin negativa

    hacia el medio ambiente, tanto para la fauna como la flora as como las relaciones que se

    puedan dar entre ambos y puedan verse afectadas por la contaminacin generada por la

    central.

    Con independencia de la contaminacin generada, el impacto que supone la morfologa y

    la forma arquitectnica de una central trmica con respecto al paisaje alcanza unos lmites

    que generan una degradacin del paisaje y puede hacer que este pierda su valor

    caracterstico y definitorio. Por lo tanto se procurar que las centrales no se encuentren

    en entornos con un alto valor paisajstico.

    Cercanas a Ncleos de Poblacin.

    Este tipo de construcciones de obra civil e industrial generan mucha controversia en las

    sociedades de las localidades que puedan albergarlas en sus alrededores ya que en

  • 5 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    muchos casos son concebidas por grandes e influyentes sectores de la sociedad como un

    foco de peligro para la seguridad de las personas que puedan vivir cerca de ellas. Los

    peligros que ms suelen apreciar por la construccin y establecimiento de una central son

    los debido a la emisin de gases de combustin que puedan generar problemas

    respiratorios y malestar en las personas; los debidos a la contaminacin del agua del ro

    cercano a la localidad y del que se abastece en cierta medida la misma por causa de la

    utilizacin del agua de este ro como refrigerante en el condensador perteneciente al ciclo

    termodinmico de la central.

    Proximidad a aeropuertos y helipuertos que comprometan la seguridad de la misma.

    La proximidad de la central a zonas con un trfico areo intenso como son las zonas de

    despegue y aterrizaje de artefactos aeronuticos como son aviones y helicpteros

    comprometen la seguridad de la misma por la posible ocurrencia de un accidente areo en

    el que se vea afectado la Central Trmica ya que en estas zonas son en las que mayor

    riesgo de accidente aeronutico se produce ya que es donde ms peligros se asumen

    debido al aterrizaje y despegue.

    Presencia cercana de la red ferroviaria de alta velocidad.

    Este criterio se puede observar desde dos puntos de vistas distintos. Por un lado, si

    existiese un problema en la central trmica podra darse el caso de cerrar al pblico la

    autova o autopista que pasase cerca de la misma, lo cual es una situacin que no se

    puede permitir ya que supondra grandes prdidas econmicas para los usuarios

    particulares as como para la parte de logstica y transporte de las empresas que circulan y

    trabajan dentro de las mismas. Por otro lado, estas vas suponen un peligro para la

    seguridad de la central ya que debido a la gran intensidad del trfico que por ellas circula y

    a su alta velocidad se podran generar accidente que comprometieran el seguro

    funcionamiento de la central.

  • 6 Universidad Nacional del Callao

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    2) PLANTAS TRMICAS EN EL MUNDO

    2.1) En Sudamrica:

    Termoelctrica Planta Centro

    Planta Centro, es la planta termoelctrica ms grande en su tipo en toda Sudamrica y Centro

    Amrica. Planta Centro, en su primera etapa definida de 2.000 MW, es una estacin trmica que

    utiliza bsicamente agua, aire y combustible residual de alta viscosidad (fuel-oil) como materias

    primas. Para convertir en vapor el agua dentro de la caldera, se suministra el aire requerido para la

    reaccin qumica de oxidacin del combustible o combustin propiamente dicha.

    Planta Centro es una estacin trmica que utiliza agua, aire y combustible (fuel-oil) como materia

    prima. Las cinco unidades fueron construidas originalmente para funcionar con fuel-oil, con el

    objeto de aprovechar la cercana de la refinera El Palito. Nuevos cambios en la poltica de

    consumo de combustible que permitan el uso del gas para la generacin elctrica, aconsejaron la

    conversin de las unidades de Planta Centro. De las cinco unidades que posee, una fue convertida

    a gas y las otras cuatro estn en ese proceso. Esto obedece, no slo al cambio de poltica que

    permite el uso de gas para la generacin elctrica, y a la ventaja de precio que ofrece esta fuente

    de energa, sino porque adems es menos contaminante y de mejor calidad que el fuel-oil.

    Caractersticas tcnicas de las unidades:

    Calderas: Todas las calderas son acuatubulares y de circulacin natural. Las unidades 1 y 2, estn

    diseadas para producir un mximo de 1.225 toneladas por hora de vapor sobrecalentado a una

    presin de 165 Kg/cm2 y una temperatura final de 540 C, quemando Fuel Ol No. 6. Las de las

    unidades 3, 4 y 5 estn diseadas para producir 1.435 toneladas de vapor a una presin de 169

    Kg/cm2 y 544 C, de temperatura. Para el arranque de las calderas se utiliza combustible liviano y

    cuando alcanza un cierto porcentaje de produccin de vapor, se cambia a combustible pesado,

    Fuel Ol.

    Turbinas: La capacidad de las turbinas es de 400MW en las unidades 1 y 2, y de 440 MW en las

    unidades 3,4 y 5.

    Generadores: La capacidad de los generadores de las unidades 1 y 2 es de 440.000 KVA y de 26

    KV, los de las unidades 3, 4 y 5 tienen una capacidad de 470.000 KVA y 24 KV.

    Transformadores: El transformador principal de las Unidades 1 y 2 tiene una capacidad de 440.000

    KVA mientras que el de las unidades 3, 4 y 5 llega a 500.000 KVA.

    Chimeneas: La altura de las tres chimeneas para la expulsin de los gases de combustin de las

    calderas es de 170 m. Cada chimenea es comn a dos unidades, donde los gases escapan por

    ductos metlicos instalados dentro del fuselaje de cada una, ejecutado en concreto armado.

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    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    2.2) En Europa:

    Central trmica de Belchatow

    La central elctrica de Bechatw genera 5354 MW, situada cerca Bechatw, Polonia . Es el ms

    grande trmica central elctrica en Europa y tercera mayores centrales elctricas de combustibles

    fsiles en el mundo. Se produce el 20% de la generacin total de energa en Polonia. La central es

    propiedad y est operado por PGE GIEK.

    En 2011 una nueva unidad de 858 MW fue encargado y la capacidad total de la potencia se ha

    elevado a 5.053 MW. La nueva unidad cuenta con un ndice de eficiencia de aproximadamente

    42%, lo que est contribuyendo a la reduccin del consumo de combustible y las emisiones en

    comparacin con las unidades existentes. La unidad fue construida por Alstom. Alstom tambin ha

    llevado a cabo la modernizacin de las partes bajas de presin en todas las 12 turbinas y el 8 de

    abril de 2009, PGE y Alstom firm un contrato para modernizar la unidad 6. La modernizacin de

    otras unidades se planea o la capacidad en curso, por lo tanto instalada total podra alcanzar 5.474

    MW a partir de 2015.

    Los gases de escape de la estacin es expulsado a travs de dos de 300 m (980 pies) de altas

    chimeneas, entre ms altos de Polonia estructuras independientes. Carbn para la planta es

    proporcionada por una gran mina a cielo abierto vecina.

  • 8 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    La central elctrica de Surgut:

    La central elctrica de Surgut-2 es la mayor estacin elctrica de gas en el mundo, con una

    capacidad instalada de 5,597.1 MW en 2011.

    La expansin de la planta de energa implic la construccin de dos generadores de 400 MW

    unidades en diciembre de 2011, con un costo de casi RUB 19 mil millones, lo que aument su

    capacidad original de 4.800 MW de 5,597.1 MW. Los dos nuevos bloques hacen No utilice gas de

    petrleo seca como es el caso en los otros seis generadores. Ellos consumen gas natural como

    combustible, la utilizacin de ciclo combinado, con tasas de eficiencia global de 56%. General

    Electric es el fabricante y proveedor de los generadores.

    2.3) En Asia:

    La Planta de Taichung

    Con una capacidad de generacin a carbn instalada de 5.500 MW, es la mayor central elctrica de

    carbn en el mundo, y tambin el mayor emisor mundial de dixido de carbono con

    aproximadamente 40 millones de toneladas anuales (o tan tanto como el pas de Suiza en su

    conjunto). Junto con sus unidades a gas y de generacin elica, la capacidad total instalada de la

    planta es de 5.824 MW.

    La central consta de diez unidades a carbn con una capacidad nominal de 550 MW cada una.

    Cuatro unidades originales fueron encargadas en 1991 y 1992. En 1996-1997, se agregaron cuatro

    unidades adicionales. Las ocho unidades ms antiguas tienen un requisito de carbn total

  • 9 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    estimado de alrededor de 12 millones de toneladas de bituminoso y 2,5 millones de toneladas de

    sub-bituminoso carbn al ao. En agosto de 2005 y junio de 2006, 550 MW sub- presin crticos

    unidades 9 y 10 se instalaron en los terrenos adyacentes recuperados mediante el depsito de

    cenizas.

    Componentes:

    La planta cuenta con cuatro cintas transportadoras de carbn. Dos cinturones son de la terminal

    del puerto de carbn a la torre de transferencia, y otros dos es desde la torre de transferencia a las

    unidades de generacin de las centrales elctricas. Todas las correas estn equipados con sistema

    de deteccin de incendios para controlar la temperatura a lo largo de la correa y para enviar la

    alarma en el caso de fuego para minimizar el dao. El carbn de las instalaciones de recepcin se

    complet en 1992.

    La caldera para cada unidad es distribuida de forma natural con horno seco inferior, el proyecto de

    equilibrio y el carbn y la capacidad de gasoil del tipo de tambor, refrigerado por agua.

    La turbina de vapor para cada unidad es un compuesto junto con cuatro de escape de flujo, solo

    recalentamiento y 550 MW de capacidad nominal.

    Los generadores son de alta densidad de energa de vapor supercrtico.

    TAMAO DE PLANTA

    El tamao de la planta de una central termoelctrica est sujeto a la capacidad de produccin

    de la misma en generacin de energa elctrica y energa trmica. El factor determinante para

    denominar el tamao de planta es la potencia generada por los motores de combustin

    interna (MCI) o turbinas, ya sea de gas o de vapor.

  • 10 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Principales centrales termoelctricas

    Potencia

    Mnima

    Potencia

    Efectiva

    [kW] [kW]

    EDEGEL SANTA ROSA UTI5 DB5 30 47,362.52

    UTI5 GN 30 52,376.97

    UTI6 DB5 30 46,171.62

    UTI6 GN 30 50,972.07

    TG7 DB5 65 121,494.59

    TG7 GN 40 113,559.56

    TG7 GN 65 124,745.79

    TG8 GN 133 188,206.57

    VENTANILLA TG3 GN 70 151,049.73

    TG3 DB5 35 146,113.49

    TG4 GN 70 149,201.79

    TG4 DB5 35 145,841.48

    CC TG3 GN 165 218,672.39

    CC TG3 GN 165 232,966.49

    CC TG4 GN 165 220,585.22

    CC TG4 GN 165 233,362.19

    CC TG3+TG4 GN 289 447,741.79

    CC TG3+TG4 GN 289 483,771.66

    EEPSA MALACAS TG4 GN 15 84,907.00

    TG4 GN 84 103,392.16

    RESERVA FRA TG5 DB5 100 193,423.85

    UnidadCentralEmpresa Combustible

    ENERSUR CHILCA I TG1 GN 95 174,983.55

    TG2 GN 95 173,309.89

    TG3 GN 115 189,750.40

    CC TG1 GN 206.14 263,433.50

    CC TG2 GN 206.45 246,219.50

    CC TG3 GN 195.22 297,144.72

    CC TG1+TG2 GN 286.15 509,644.60

    CC TG2+TG3 GN 321.45 543,348.19

    CC TG1+TG3 GN 321.34 560,574.88

    CC TG1+TG2+TG3 GN 464.47 813,829.48

    ILO I TV-3 R500 15 66,305.42

    A nivel de planta 88,766.44

    TG-1 DB5 20 34,371.19

    ILO2 ILO21 Carbn 67 139,777.16

    RESERVA FRA TG1 DB5 65 167,304.56

    TG2 DB5 65 163,400.62

    TG3 DB5 65 167,369.10

    KALLPA KALLPA TG1 GN 100 187,671.21

    TG2 GN 100 189,650.08

    TG3 GN 100 192,855.10

    CC TG1 GN 220 276,722.23

    CC TG2 GN 220 282,134.91

    CC TG3 GN 220 288,556.86

    CC TG1+TG2 GN 330 563,857.14

    CC TG2+TG3 GN 330 575,691.77

    CC TG1+TG3 GN 330 570,279.09

    CC TG1+TG2+TG3 GN 500 860,720.26

    LAS FLORES TG-1 GN 100 195,073.21

    TERMOSELVA AGUAYTIA TG1 GN 40 87,174.44

    TG2 GN 40 88,256.52

    TERMOCHILCA OLLEROS TG1 GN 150 209,042.72

    FENIX FENIX GT11 GN 120 191,685.92

    GT12 GN 120 193,413.50

    CC GT12 GN 180 282,905.47

    CC GT11+GT12 GN 390 569,971.07

  • 11 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    CARACTERISITICAS TECNICAS

    Caractersticas tcnicas de algunas centrales trmicas en Per:

  • 12 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

  • 13 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    PROYECTOS DE PLANTAS TERMOELECTRICAS

    CENTRAL TERMOELECTRICA PUERTO BRAVO (NODO ENERGETICO DEL SUR DE MOLLENDO)

  • 14 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    CENTRAL TERMOELECTRICA DE ILO (NODO ENERGETICO DEL SUR DE ILO)

  • 15 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    DISPOSICIN GENERAL DE LA PLANTA

    Aunque cada planta es nica en s misma en trminos de caractersticas y funcionalidades

    especficas, todava existe un amplio esquema para que todas las centrales trmicas que

    confirman y en este artculo vamos a estudiar acerca de la disposicin general de una central

    elctrica tpica.

    Hay cuatro circuitos principales en cualquier central trmica y estos son

    Combustible y Circuito de cenizas

    Este circuito opera principalmente con la alimentacin de la caldera, con el combustible destinado

    a combustin y el cuidado de la ceniza que se genera durante el proceso de combustin e incluye

    equipos y parafernalia que se utiliza para manejar la transferencia y el almacenamiento de

    combustible y ceniza.

  • 16 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Circuito Aire y Gas

    Sabemos que el aire es uno de los principales componentes del tringulo del fuego y por lo tanto

    necesario para la combustin. Desde un montn de combustible se quema dentro de la caldera

    que necesita una cantidad suficiente de aire que se suministra usando ya sea por medio de

    ventiladores de tiro inducido o forzado. Los gases de escape de la combustin son a su vez

    utilizados para calentar el aire, que entra a travs de un intercambiador de calor instalado antes

    que los gases salgan hacia la atmsfera.

    Circuito de alimentacin de agua y de vapor

    Esta seccin trata con el suministro de vapor generado desde la caldera a las turbinas y para

    manejar el vapor saliente de la turbina enfrindolo para formar agua en el condensador de modo

    que pueda ser reutilizado en la caldera, logrando as un ahorro energtico.

    Circuito de refrigeracin de agua

    Esta parte de la planta de energa trmica se ocupa de la manipulacin del agua de refrigeracin

    necesaria en el sistema. Puesto que la cantidad de agua requerida para enfriar el vapor saliente de

    la caldera es sustancial, se toma ya sea desde una fuente de agua cercana, tal como un ro, o se

    realiza a travs de la evaporacin si la cantidad de agua de refrigeracin disponible es limitado.

    El desglose por encima de la planta se le dar una idea clara acerca de los componentes de la

    planta, pero una imagen completa se muestra a continuacin sera ms til para obtener una idea

    de cmo estos circuitos se integran entre s para formar la planta de energa completa.

    Diagrama de una planta termoelectrica simple.

  • 17 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Partes principales de una planta termica

    Transportadora de carbn: Este es un tipo de correa que transporta el carbn del lugar de

    almacenamiento en la planta hasta el lugar cerca de la caldera.

    Fogonero: El carbn que se pone cerca de la caldera se tiene que poner en el hogar de la caldera

    para la combustin. Este fogonero es un dispositivo mecnico para la alimentacin de carbn al

    hogar de la caldera.

    Pulverizador: Pasa por un tipo de molienda el cual pulveriza el carbn y lo deja listo para la

    combustin.

    Caldera: La caldera es un recipiente cerrado en el que el agua se calienta hasta que el agua se

    convierta en vapor y se distribuye a la presin requerida.

    El carbn se quema dentro de la cmara de combustin y el producto no son mas que gases. Estos

    gases a alta temperatura vaporizan el agua dentro de la caldera. A veces este vapor se calienta

    adicionalmente en un sobre-calentador con el que se logra mayor presin de vapor y temperatura

    y por ende una mayor eficiencia. Este vapor de agua a alta presin y temperatura se utiliza

    directamente como un medio de calentamiento, o como el fluido de trabajo en un motor primario

    para convertir la energa trmica en trabajo mecnico, que a su vez se puede convertir en energa

    elctrica. Aunque otros fluidos se utilizan a veces para estos fines, el agua es con mucho el ms

    comn debido a su economa y caractersticas termodinmicas adecuadas.

    - Clasificacion:

    Acuotubulares.

  • 18 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Pirotubulares.

    Turbina: Es una turbomquina motora, que transforma la energa de un flujo de vapor en energa

    mecnica a travs de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de

    trabajo(entindase el vapor) y el rodete, rgano principal de la turbina, que cuenta con palas

    o labes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energtico.

    Condensador: El vapor despus de hacer girar la turbina, se condensa. Condensar refiere aqu al

    intercambiador de calor de carcasa y tubos (o condensador de superficie) instalado a la salida de

    cada turbina de vapor en las centrales trmicas de las empresas de servicios pblicos en general.

    Estos condensadores son intercambiadores de calor que convierten el vapor de su fase gaseosa a

    su estado lquido, tambin conocido como transicin de fase. Al hacerlo, el calor latente del vapor

    se da hacia fuera dentro del condensador. Cuando el agua escasea, se utiliza como medio de

    enfriamiento el aire. Un condensador refrigerado por aire sin embargo es significativamente ms

    caro y no puede alcanzar un valor tan bajo contrapresin turbina de vapor (y por lo tanto menos

    eficiente).

    Torres de enfriamiento: El agua de refrigeracin esta inicialmente a altas temperaturas. Esta agua

    se pasa por unas torres que son un dispositivo en donde el aire atmosfrico (el receptor de calor)

    circula en el contacto directo o indirecto con el agua ms caliente (la fuente de calor) y el agua se

    enfra con ello. Una torre de refrigeracin puede servir como el disipador de calor en un proceso

    termodinmico convencional, tales como la refrigeracin o la generacin de energa de vapor, y

    cuando es conveniente o deseable hacer rechazo de calor final para aire atmosfrico. El agua, que

    acta como el fluido de transferencia de calor, cede calor al aire atmosfrico, y por lo tanto se

    enfra, se recircula a travs del sistema, proporcionando un funcionamiento econmico del

    proceso.

    Torres de enfriamiento

  • 19 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Economizador: La funcin del economizador es recuperar algo del calor arrastrado en los gases de

    combustin por la chimenea y utilizar para calentar el agua de alimentacin de la caldera. El

    economizador se coloca en el pasaje de los gases de combustin. El economizador genera un

    ahorro en el consumo de carbn, aumento en la tasa de vapor y alta eficiencia de la caldera pero

    necesita inversin adicional y aumento en los costos de mantenimiento. Este dispositivo se utiliza

    en todas las plantas modernas.

    Es un gran nmero de tubos pequeos por donde se hacer circular el agua de alimentacin, es

    colocado, por lo general, a la salida de los gases de escape de la caldera en contraflujo.

    Pre-calentador de aire: El calor restante de los gases de combustin es utilizado por pre-calentar

    el aire .Este pre-calentador es un dispositivo que se utiliza en calderas de vapor para transferir

    calor desde los gases de combustin al aire de combustin antes de que el aire entra al hogar.

    Tambin conocido como calentador de aire; sistema de calentamiento de aire. No se muestra en la

    Se mantiene en un lugar cerca de donde el aire entra en la caldera.

    El propsito del pre-calentador de aire es recuperar el calor del gas de combustin de la caldera

    para mejorar la eficiencia de la caldera por la quema de aire caliente que aumenta la eficiencia de

    combustin, y la reduccin de calor til perdido de la combustin. Como consecuencia, los gases

    tambin se envan a la chimenea o la pila a una temperatura inferior.

    Precipitador electrosttico: Es un dispositivo que elimina el polvo u otras partculas finamente

    divididas de los gases de combustin por la carga de las partculas inductivamente con un campo

    elctrico, atrayndolos a placas colectoras altamente cargados. Tambin conocido como

    precipitador.

    Chimenea: Una chimenea es un sistema para ventilar los gases de combustin de una caldera. Son

    tpicamente verticales para asegurar que los gases calientes fluyen suavemente, aire en la

    combustin a travs del efecto de chimenea (tambin conocido como el efecto de chimenea).

    Generador: Un alternador es un dispositivo electromecnico que convierte la energa mecnica en

    energa elctrica. La mayora de los alternadores utilizan un campo magntico giratorio. Diferentes

    geometras - como un alternador lineal para el uso con motores Stirling - tambin se utilizan de vez

    en cuando. En principio, cualquier generador de corriente alterna puede ser llamado un

    alternador, pero por lo general la palabra se refiere a las pequeas mquinas giratorias accionadas

    por motores de combustin interna para automviles y otras.

    Transformadores: Es un dispositivo que transfiere energa elctrica de un circuito de corriente

    alterna a uno o ms de otros circuitos, ya sea aumentando (intensificacin) o reducir (paso a paso

    hacia abajo) el voltaje. Usos de los transformadores incluyen la reduccin de la tensin de red para

    operar dispositivos de bajo voltaje y el aumento de la tensin de los generadores elctricos de

    manera que la energa elctrica se puede transmitir a travs de largas distancias.

  • 20 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    SEGURIDAD ENERGETICA

    La seguridad energtica se enmarca dentro del desarrollo sostenible, que ha obligado a los Estados

    a incluir en su poltica exterior el tema de los recursos energticos.

    Los hidrocarburos son la base de la civilizacin, su uso desmesurado ha provocado efectos

    negativos en los ecosistemas; el impacto humano ha aumentado en forma exponencial, surgiendo

    una complejidad y caos que colisiona con la naturaleza.

    Causas de la Inseguridad Energtica

    La mayor parte de pases tienen algo en comn: no estn en condiciones de cubrir su demanda

    energtica con recursos propios. La gran mayora de los 197 pases del mundo depende de un

    grupo cada vez ms reducido de pases exportadores.

    Respecto a los combustibles fsiles esta distribucin desigual es ms marcada en el caso de

    los hidrocarburos. La mayor parte de la produccin exportable, adems de las reservas utilizables,

    recae sobre las regiones inestables de la elipse estratgica, que se extiende desde el Golfo

    Prsico hasta Siberia Occidental, pasando por el mar Caspio. Las reservas de carbn, en cambio,

    estn distribuidas en forma mucho ms equilibrada por todo el planeta, aunque con un gran

    impacto medioambiental debido a la minera de remocin de cima.(en)

    Para el ao 2020, la mitad de la produccin de hidrocarburos provendr de pases que

    actualmente se consideran zonas de alto riesgo. Por lo tanto, la seguridad energtica depender

    entre otras cosas de que las tensiones, las crisis y los conflictos internacionales no perjudiquen el

    flujo de recursos e inversiones.

  • 21 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Factor de planta

    El factor de planta (tambin llamado factor de capacidad neto o factor de carga) de una central

    elctrica es el cociente entre la energa real generada por la central elctrica durante un perodo

    (generalmente anual) y la energa generada si hubiera trabajado a plena carga durante ese mismo

    perodo, conforme a los valores nominales de las placas de identificacin de los equipos. Es una

    indicacin de la utilizacin de la capacidad de la planta en el tiempo.

    Los factores de planta o factores de capacidad varan considerablemente dependiendo del tipo de

    combustible que se utilice y del diseo de la planta. El factor de planta no se debe confundir con

    el factor de disponibilidad o con eficiencia.

    EJEMPLO APLICATIVO

    FACTOR DE PLANTA (%)

    EOLICO 20 - 40

    SOLAR 10 - 15

    HIDROELECTRICA 60

    NUCLEAR 60 - 98

    TERMICA CONV. 70 - 90

    CICLO-COMBINADO 60

  • 22 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Una empresa que desea contar con una nueva planta termoelctrica que generara, en promedio,

    200 MW. Ha considerado 3 posibles lugares para su instalacin, Lambayeque (Reque y Puerto

    Eten) y Tumbes (zorritos).

    Los responsables de la decisin han ponderado estos factores y han considerado la importancia

    relativa que cada factor tiene en la decisin final y se decidieron los siguientes resultados:

    Supongamos que las puntuaciones otorgadas a cada factor en cada provincia son las siguientes:

    PLANTA A: LAMBAYEQUE CHICLAYO REQUE.

    PLANTA B: TUMBES ZORRITOS.

    PLANTA C: LAMBAYEQUE CHICLAYO PUERTO ETEN.

    En qu provincia se debe instalar la nueva planta?

  • 23 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    Por el mtodo aditivo: Localizacin de la planta A

    =50.25 + 7x0.40 + 6x0.35

    = 6.13

    Localizacin de la planta B

    B=60.25 + 5x0.40 + 3x0.35

    = 4.55

    Localizacin de la planta B

    B=60.25 + 5x0.40 + 3x0.35

    = 5.75

  • 24 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    - Como la planta A obtiene una puntuacin mayor que la planta B y C la nueva planta se instalara en A.

    Por el mtodo multiplicativo: Localizacin de la planta A

    Localizacin de la planta B

    Localizacin de la planta B

    - En el que vemos, la planta productiva se instalar en la localizacin A.

  • 25 Universidad Nacional del Callao

    Facultad de Ingeniera Mecnica Energa Ingeniera de Planta

    CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    Cumplir con las medidas sealadas en funcin al impacto ambiental para prevenir,

    controlar, mitigar y/o evitar, eficazmente los potenciales efectos negativos que se

    generarn por construccin y operacin del proyecto.

    Las plantas termoelctricas son de suma importancia para la humanidad, pero a pesar de

    esto tambin pueden ser contraproducentes por el uso excesivo de la combustin que por

    medio de la combustin se liberan gases contaminantes que provocan el calentamiento

    global, lluvia cida y el cambio climtico.

    Un problema que deben enfrentar estas plantas son sus necesidades de refrigeracin, ya

    que necesitan grandes volmenes de agua. Se tienen que hacer uso de tecnologas para

    regresar esta agua de refrigeracin a su temperatura de inicio.