Centrales termoeléctricas de ciclo convencional

Termoeléctrica Bocamina II, se construye a 250 metros de un colegio en la ciudad de Coronel, Chile. Entró en funcionamiento el año 2012.

Una central termoeléctrica es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

Algunas centrales termoeléctricas contribuyen al efecto invernadero emitiendo dióxido de carbono. No es el caso de las centrales de energía solar térmica que al no quemar ningún combustible, no lo hacen. También hay que considerar que la masa de este gas emitida por unidad de energía producida no es la misma en todos los casos: el carbón se compone de carbono e impurezas. Casi todo el carbono que se quema se convierte en dióxido de carbono -también puede convertirse en monóxido de carbono si la combustión es pobre en oxígeno-. En el caso del gas natural, por cada átomo de carbono hay cuatro de hidrógeno que también producen energía al convertirse en agua, por lo que contaminan menos por cada unidad de energía que producen y la emisión de gases perjudiciales procedentes de la combustión de impurezas -como los óxidos de azufre- es mucho menor.

Cuando el calor se obtiene mediante la fisión controlada de núcleos de uranio la central se llama central nuclear. Este tipo de central no contribuye al efecto invernadero, pero tiene el problema de los residuos radioactivos que han de ser guardados durante miles de años y la posibilidad de accidentes graves.

Índice

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• 1 Introducción

• 2 Historia

• 3 Centrales termoeléctricas de ciclo convencional

• 4 Centrales termoeléctricas de ciclo combinado

o 4.1 GICC

• 5 Impacto ambiental

• 6 Ventajas y Desventajas

• 7 Véase también

• 8 Referencias

• 9 Enlaces externos

Introducción[editar • editar código]

Prácticamente todas las centrales eléctricas de carbón, nucleares, geotérmicas, energía solar térmica o de combustión de biomasa, así como algunas centrales de gas natural son centrales termoeléctricas. El calor residual de una turbina de gas puede usarse para producir vapor y a su vez producir electricidad en lo que se conoce como un ciclo combinado lo cual mejora la eficiencia. Las centrales termoeléctricas no nucleares, particularmente las de combustibles fósiles se conocen también como centrales térmicas o centrales termoeléctricas convencionales.

Historia[editar • editar código]

La primera central termoeléctrica fue construida por Sigmund Schuckert en la ciudad de Ettal en Baviera y entró en funcionamiento en 1878. Las primeras centrales comerciales fueron Pearl Street Station en Nueva York y la Edison Electric Light Station, en Londres, que entraron en funcionamiento en 1882.

Estas primeras centrales utilizaban motores de vapor de pistones. El desarrollo de la turbina de vapor permitió construir centrales más grandes y eficientes por lo que hacia 1905 la turbina de vapor había reemplazado completamente a los motores de vapor de pistones en las grandes centrales eléctricas.

Centrales termoeléctricas de ciclo convencional[editar • editar código]

Se llaman centrales clásicas o de ciclo convencional a aquellas centrales térmicas que emplean la combustión del carbón, petróleo (aceite) o gas natural para generar la energía eléctrica. Son consideradas las centrales más económicas y rentables, por lo que su utilización está muy extendida en el mundo económicamente avanzado y en el mundo en vías de desarrollo, a pesar de que estén siendo criticadas debido a su elevado impacto medioambiental.

A continuación se muestra el diagrama de funcionamiento de una central térmica de carbón de ciclo convencional:

Diagrama de una central térmica de carbón de ciclo convencional

1. Torre de refrigeración

10. Válvula de control de gases

19. Supercalentador

2. Bomba hidráulica

11.Turbina de vapor de alta presión

20. Ventilador de tiro forzado

3. Línea de transmisión (trifásica)

12. Desgasificador

21. Recalentador

4. Transformador (trifásico)

13. Calentador

22. Toma de aire de combustión

5. Generador eléctrico (trifásico)

14. Cinta transportadora de carbón

23. Economizador

6. Turbina de vapor de baja presión

15. Tolva de carbón

24. Precalentador de aire

7. Bomba de condensación

16. Pulverizador de carbón

25. Precipitador electrostático

8. Condensador de superficie

17. Tambor de vapor

26. Ventilador de tiro inducido

9. Turbina de media presión

18. Tolva de cenizas

27. Chimenea de emisiones

Centrales termoeléctricas de ciclo combinado[editar • editar código]

Esquema básico de funcionamiento de una central térmica de ciclo combinado.

Artículo principal: Ciclo combinado.

En la actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar energía eléctrica.1

Normalmente durante el proceso de partida de estas centrales solo funciona la turbina de gas; a este modo de operación se lo llama ciclo abierto.2 Si bien la mayoría de las centrales de este tipo pueden intercambiar el combustible (entre gas y diésel) incluso en funcionamiento.

Como la diferencia de temperatura que se produce entre la combustión y los gases de escape es más alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.

Este tipo de centrales generaron el 32% de las necesidades españolas de energía eléctrica en 2008.3

GICC[editar • editar código]

Artículo principal: GICC.

En los últimos tiempos se viene desarrollando una nueva tecnología, la Gasificación integrada en ciclo combinado (GICC), que mediante un sistema de gasificación del carbón, reduce ostensiblemente las emisiones contaminantes a la atmósfera.1

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