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Breve explicación del ciclo agua-vapor en una central térmica


Ciclo de una central térmica Las centrales térmicas generan electricidad quemando combustibles como carbón, fuel o gas natural.
Básicamente, una central térmica consiste en una caldera, una turbina de vapor, un condensador y una bomba.
El combustible quemado en la caldera calienta el agua y la convierte en vapor a alta presión y alta temperatura (1). Este vapor pasa a la turbina de vapor y hace girar su eje, que está unido al alternador que genera la energía eléctrica.
El vapor abandona la turbina (2) y es enfriado en el condensador, con lo que volvemos a disponer de agua (3). El agua se presuriza en la bomba y se envía de nuevo a la caldera (4). Este ciclo es, en definitiva, un ciclo de Rankine.
Ciclo de Rankine

El vapor sobrecalentado entra en la turbina (1) donde se expande isoentrópicamente hasta la presión de salida (2) . El vapor se condensa a presión y temperatura constante hasta el estado de líquido saturado (3). El calor que quitamos al vapor es absorbido por el agua de refrigeración. El líquido saturado entonces se comprime antes de entrar en el economizador de la caldera (4) donde el agua se calienta hasta la temperatura de saturación, y después se sobrecalienta (1).
Luego el ciclo se repite.

Diagrama temperatura entropía
Diagrama temperatura entropía Recalentamiento

Cuando el vapor abandona la turbina, es típicamente húmedo. La presencia de gotas de agua provoca erosión en los álabes de la turbina. Para evitarlo, se extrae vapor de la turbina de alta presión (2), se recalienta en la caldera (2') y se envía a la turbina de baja presión.

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