ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE MECNICAESCUELA DE INGENIERA MECNICA

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CENTRALES TERMOELECTRICAS - VAPOR, GAS Y COMBINADO

ENSAYO DE LA CATEDRA DE SISTEMAS TERMICOS Y LABORATORIO

AUTOR:LUIS ISRAEL SAGAY QUISHPE 6101

PROFESORA:ING. ROCIO GUAPULEMA

RIOBAMBA, JUNIO DE 2015

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CENTRALES TERMOELECTRICAS - VAPOR, GAS Y COMBINADOIntroduccin:La electricidad es esencial en nuestras vidas, muchas de nuestras actividades dependen de manera directa o indirecta de la corriente elctrica, desde que nos levantamos hasta que nos acostamos hacemos un uso constante de la electricidad sin ser conscientes de ella, esta electricidad se genera en las centrales elctricas que usan diferentes tipos de energa para su generacin, las hidroelctricas el agua, los parques elicos el viento, las nucleares el uranio y las trmicas el gas natural el carbn o el fuel oil.Desarrollo:Las centrales elctricas aportan gran cantidad de electricidad a la red ;Las centrales trmicas de ciclo combinado usan como combustible gas natural para generar electricidad, se caracterizan por utilizar dos tipos de turbina una a gas y otra de vapor , la gas gira por la accin de los gases de escape, y otra de vapor que gira con el vapor que se genera aprovechando el calor de los gases de escape resultante de la combustin del gas natural , el gas natural es el ms limpio de los combustibles fsiles debido a su composicin qumica .[1]Cmo funciona una central de ciclo combinado?El gas natural que se utiliza como combustible para generar energa llega a la central y es filtrado y acondicionado a las necesidades especficas de presin y temperatura para el correcto funcionamiento de la turbina de gas, despus entra en las cmaras de combustin de la turbina de gas, donde se combustiona junto con el aire que ha sido comprimido en el compresor, la reaccin de combustin genera una gran cantidad de energa trmica que hace que los gases obtenidos se expandan por el cuerpo de la turbina, en la turbina hay un eje recubierto de alabes o palas que al recibir el impacto de los gases gira a una gran velocidad 3000 rpm aproximadamente.

Esta energa mecnica del eje es transformada en energa elctrica a travs del generador, el generador consta de dos partes, un rotor lleno de electroimanes, y un estator cubierto de bobinas de material conductor, el movimiento de los imanes genera un campo magntico variable que induce electricidad en el bobinado .[1]

Los gases de escape productos de la combustin ingresan a la caldera de recuperacin de calor, ah seden calor al agua y es transformada en vapor de agua que es la fuente de calor que hace girar la turbina de vapor, el agua es tratada libre de sales para que no hagan dao a los alabes de la turbina, as la combustin del gas tiene dos propsitos mover la turbina de gas y ser la fuente de calor para el agua que mueve la turbina de vapor.La turbina de vapor es la encargada de transformar la energa trmica en energa mecnica haciendo girar su propio generador, esta turbina est constituida por tres cuerpos de alta presin, de media presin, y de baja presin, desde la caldera de recuperacin el vapor generado es conducido hasta la turbina, el vapor de alta presin se expande por el cuerpo de alta presin haciendo girar el eje de la turbina con la ayuda de los alabes

Al salir es dirigido nuevamente a la caldera donde recupera temperatura y vuelve a la turbina, e ingresa al cuerpo de media presin donde se expande moviendo el eje, en el cuerpo de baja presin repetir el proceso de expansin y movimiento del eje final mente el vapor sale al condensador donde se enfra y vuelve a su estado lquido.Cada central utiliza un tipo de agua dependiendo su lugar geogrfico, si est cerca del mar utilizara un sistema de refrigeracin abierta que utilizara agua de mar que luego ser devuelta, si est lejos utilizara torres de refrigeracin que van recirculando el agua utilizada, una vez el agua condensada se dirige a la caldera donde se convierte en vapor, de esta manera se cierra el circuito agua-vapor.[1]Ventajas y desventajas de las centrales termoelctricasVentajas:Son las centrales ms baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbn, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construccin y la energa generada de forma masiva.Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho ms eficientes (alcanzan el 50%) que una termoelctrica convencional, aumentando la energa elctrica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas ms arriba en un 20%, 0,35 kg de CO2, por kWh producido.[2]Inconvenientes:El uso de combustibles fsiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia cida a la atmsfera, junto a partculas volantes (en el caso del carbn) que pueden contener metales pesados.Al ser los combustibles fsiles una fuente de energa finita, su uso est limitado a la duracin de las reservas y/o su rentabilidad econmica.Sus emisiones trmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en estos.Su rendimiento (en muchos casos) es bajo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia (un 30-40% de la energa liberada en la combustin se convierte en electricidad, de media).[2]Ventajas y desventajas de los ciclos combinados:Ventajas Son econmicas. Son eficientes. El coste del combustible es bajo. Las obras de construccin son rpidas. Pueden trabajar ininterrumpidamente. El combustible tarda bastante en consumirse. La empresa obtiene beneficios en poco tiempo. La central se amortiza en un corto periodo de tiempo.Inconvenientes: Contaminan el aire. Calientan el agua de las torres de refrigeracin y sta vuelve caliente al ro o al mar con lo que el ecosistema de ese lugar muere o desaparece, ya que nunca logra adaptarse. Los tendidos elctricos pueden provocar trastornos en las personas que viven por donde pasan los cables. Puede provocar lluvia cida. Aumentan los niveles de ozono en el aire. Puede provocar daos en la salud de las personas, asma Provoca ruidos. Gasta mucha agua. Impide el avance urbanstico del lugar en el que se ubica la central, ya que nadie quiere vivir en sus alrededores. Requiere tendidos, cableados, transformadores y subestaciones elctricas, que cuestan mucho dinero y alteran el paisaje

Conclusion: Las termoelctricas son parte fundamental del Sistema conectado nacional pues en pocas del ao existe baja produccin de energa elctrica en las hidroelctricas. El crecimiento de la poblacin as como de la industria en nuestro pas ha hecho que la demanda de energa sea ms grande, por lo tanto las centrales trmicas ayudan de gran manera a abastecer esta demanda. Se propone una planta de ltima tecnologa en base a la quema de carbn, en la ciudad de ventanas, la cual sera una alternativa para el pas, puesto que estas tecnologas son menos dainas para el medio ambiente. La matriz energtica del pas es muy importante, en termo gas Machala se empieza a innovar por medio de un ciclo combinado que aumentara la produccin en 250 % para el 2016 la cual aportara de 325 MW al sistema nacional interconectado. La produccin de energa tambin es importante por el ahorro energtico que se tendr en el pas, y con este ahorra se podara mejorar la educacin, la salud etc.Bibliografa:1) https://www.youtube.com/watch?v=TuL3nI_3X62) https://centralestermoelectricas.wordpress.com/centrales-termoelectricas/ventajas-y-desventajas-2/3) http://energiatermicagrupo13.blogspot.com/2012/11/central-de-ciclo-combinado.html