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CICLO COMBINADO - WIKIPEDIA

CICLO COMBINADO - GAS NATURAL FENOSA

CICLO COMBINADO - RENOVETEC

CICLO COMBINADO - WIKIVERSIDAD 

VÍDEO SOBRE UNA CENTRAL DE CICLO COMBINADO

VÍDEO

Animación de una central de ciclo combinado

¿Dónde hay centrales de ciclo combinado en España?

En este mapa podemos observar donde están situadas las centrales de ciclo combinado en España. Algunas de las más importantes son estas:

Central de Escatrón

La central de ciclo combinado de Escatrón se encuentra en el término municipal de Escatrón, a 70 kilómetros al sudoeste de Zaragoza, junto al río Ebro. Esta planta utiliza gas natural como combustible, contribuyendo a la mejora medioambiental. Tiene una potencia instalada de 800 MW.

Central de Tarragona

La central de ciclo combinado de Tarragona utiliza gas natural como combustible, contribuyendo a la mejora medioambiental. Tiene una potencia instalada de 410 MW.

Central Bahía de Algeciras

Recientemente se ha puesto en operación la central de ciclo combinado Bahía de Algeciras, de 800 MW de potencia. La central se encuentra en el área industrial Puente Mayorga, en el término municipal de San Roque, en Campo de Gibraltar (provincia de Cádiz).

Este proyecto de reconversión de la antigua central térmica, que estaba formada por dos grupos de fuel-gas, permite la continuidad de la actividad de generación eléctrica en el municipio en condiciones más respetuosas con el medio ambiente ya que, al utilizar la tecnología de ciclo combinado, reducirá notablemente las emisiones atmosféricas.

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¿Existen más tipos de centrales de ciclo combinado?

Una variante del ciclo combinado es el ciclo combinado a condensación que se realiza en procesos estrictamente cogenerativos (cogeneración es el procedimiento mediante el cual se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil). Se basa en una gran capacidad de regulación ante demandas de vapor variables.

El proceso clásico de regulación de una planta de cogeneración consiste en evacuar gases a través del bypass cuando la demanda de vapor es menor a la producción y utilizar la post-combustión cuando sucede lo contrario.

¿Cuáles son las partes fundamentales de las centrales de ciclo combinado?

Partes que la forman:

• Turbina de gas. Que consta de:

1. Compresor, inyecta el aire a presión para la combustión del gas y la refrigeración de las zonas calientes.
2. Cámara de combustión, se mezcla el gas natural con el aire a presión, produciendo la combustión.
3. Turbina de gas, se produce la expansión de gases que provienen de la cámara de combustión en tres o cuatro etapas de expansión. La temperatura de los gases en la entrada está alrededor de 1.400ºC  sale a temperaturas superiores a los 600ºC.

• Caldera de recuperación. El calor de los gases que provienen de la turbina de gas se aprovecha en un ciclo de agua-vapor.

       

• Turbina de vapor. De tres cuerpos y está basada en la tecnología convencional. 

Es habitual que la turbina de gas y la turbina de vapor se encuentren acopladas a un mismo eje de manera que accionan un mismo generador eléctrico. 

¿Qué son los ciclos combinados?

Los ciclos combinados son centrales de generación de energía eléctrica transformando la energía térmica del gas natural en electricidad mediante dos ciclos consecutivos: el que corresponde a una turbina de gas convencional y el de una turbina de vapor.

Este tipo de centrales se caracterizan por el calor generado en la combustión de la turbina de gas, se lleva a un elemento recuperador del calor y se emplea para mover una o varias turbinas de vapor. Estas turbinas están acopladas a un alternador común que convierte la energía mecánica en eléctrica. La combinación de estos dos procesos permite alcanzar rendimientos en torno al 60%.

10. Enlaces, artículos y vídeos

9. Conclusión

Las centrales de ciclo combinado tienen una gran ventaja, que es la de producir energía eléctrica sin emitir tantos gases contaminantes a la atmósfera y su alteración sobre el medio ambiente es menor.

8. ¿Cuáles son los inconvenientes de las centrales de ciclo combinado?

• Contaminan el aire.
• Calientan el agua de las torres de refrigeración y ésta vuelve caliente al río o al mar con lo que el ecosistema de ese lugar muere o desaparece, ya que nunca logra adaptarse.
• Los tendidos eléctricos pueden provocar trastornos en las personas que viven por donde pasan los cables.
• Puede provocar lluvia ácida.
• Aumentan los niveles de ozono en el aire.
• Puede provocar daños en la salud de las personas, asma...
• Provoca ruidos.
• Gasta mucha agua.
• Impide el avance urbanístico del lugar en el que se ubica la central, ya que nadie quiere vivir en sus alrededores.
• Requiere tendidos, cableados, transformadores y subestaciones eléctricas, que cuestan mucho dinero y alteran el paisaje.

7. ¿Cuáles son las ventajas de las centrales de ciclo combinado?

• Flexibilidad. La central puede operar a plena carga o cargas parciales, hasta un mínimo de aproximadamente el 45% de la potencia máxima.
• Eficiencia elevada. El ciclo combinado proporciona mayor eficiencia por un margen más amplio de potencias.
• Sus emisiones son más bajas que en las centrales térmicas convencionales
• Coste de inversión bajo por MW instalado.
• Periodos de construcción cortos.
• Menor superficie por MW instalado si lo comparamos con las centrales termoeléctricas convencionales(lo que reduce el impacto visual).
• Bajo consumo de agua de refrigeración.
• Ahorro energético en forma de combustible.

6. ¿Cómo es la gestión de residuos de las centrales de ciclo combinado?

La gestión de residuos es:

• Tener sistemas para gases, que consiste en la eliminación de partículas a través de la limpieza del combustible, la eliminación del SO2, la eliminación de NOx actuando en el sistema de combustión de la turbina de gas.
• Tener sistemas para residuos sólidos, que es la recuperación del azufre y metales pesados.
• Tener sistemas para efluentes líquidos, que la reutilización de efluentes y su tratamiento.
• Tener sistemas para ruidos, que son silenciadores y cerramientos acústicos.

5. ¿Qué impacto medioambiental producen las centrales de ciclo combinado?

El impacto medioambiental de las centrales es:

• Emisiones atmosféricas: emisión de SO2, NOx, CO, C02 y metales, que puede afectar a los terrenos cercanos, cultivos y vegetación nativa.
• El agua puede ser reciclada sin causar efectos, pero el problema es la temperatura que desprende que puede alterar las plantas y fauna vecina.
• El agua que se vierte a la naturaleza puede contener metales pesados y productos químicos.

4. ¿Qué residuos generan las centrales de ciclo combinado?

Las centrales de ciclo combinado producen pocos residuos: aceites usados, pilas con mercurio, envases que contienen sustancias peligrosas, disolventes, ácidos de tratamiento físico, absorbentes, materiales de filtración, tubos fluorescentes y reactivos de análisis.

3. ¿Cuáles son las características particulares de las centrales de ciclo combinado?

• Emiten CO2 en menores cantidades que las demás centrales.
• No emite dióxido de azufre.
• Emite menos óxidos de nitrógeno que las centrales de carbón
• Tiene un rendimiento superior a las centrales de carbón.
• Utilizan el gas natural como combustible.
• Consumen un 35% menos de combustible que una central convencional.
• Consumen menos agua que las centrales convencionales.
• Son centrales con un coste moderado.
• Son unas centrales fiables, son seguras.
• Son las centrales de energía más adecuadas para cumplir los objetivos del protocolo de Kioto.
• Se pueden ubicar en lugares donde no sería posible ubicar otras centrales eléctricas.

2. ¿Qué hace una central de ciclo combinado?

El aire ingresa a la turbina de gas, es comprimido (compresor) y se mezcla con el combustible (cámara de combustión) para quemado. Los gases de combustión calientes se expanden (turbina de expansión) proporcionando el trabajo para la operación del  compresor y del generador eléctrico asociado al ciclo de gas.

Los gases de escape calientes salientes de la turbina de gas ingresan a la caldera de recuperación, se intercambia calor entre los gases calientes de escape y el agua a alta presión del ciclo de vapor. El agua se acumula en un tanque de alimentación y se envía a distintos calderines de alimentación de intercambiadores de calor de la caldera de recuperación, según se trate de ciclos combinados de una o más presiones.

En la caldera de recuperación el agua pasa por tres sectores:

• Economizadores, elevan la temperatura del agua hasta casi la ebullición.
• Sectores de evaporación, donde se produce el cambio de fase líquido-vapor.
• Sectores de sobrecalentamiento, el vapor adquiere mayor nivel energético, aumenta su entalpía, aumenta su temperatura.

El vapor producido se expande en una turbina de vapor. Pierde su energía y se vuelve a condensar.

La unión de los dos ciclos, la turbina de gas y la de vapor, permite producir más energía, y, con un rendimiento energético mayor.

1. ¿Qué es una central de ciclo combinado?

   La central térmica de ciclo combinado genera electricidad mediante la utilización conjunta de dos turbinas:

• Un turbogrupo de gas
• Un turbogrupo de vapor

   Transforma de la energía del combustible en electricidad se superponen dos ciclos:

• El ciclo de Brayton (turbina de gas): toma el aire directamente de la atmósfera y se somete a un calentamiento y compresión para aprovecharlo como energía mecánica o eléctrica.
• El ciclo de Rankine (turbina de vapor): donde se relaciona el consumo de calor con la producción de trabajo o creación de energía a partir de vapor de agua.