Fundamentos de la utilización del ciclo combinado gas-vapor para plantas de potencia

Abstract

El presente Trabajo, comprende un análisis termodinlmico de una Planta de Ciclo Combinado GAS-VAPOR, para la generación de Energía Eléctrica. El Ciclo Combinado consiste prácticamente en Plantas Convencionales de Gas y Vapor, puestas en Serie, este Ciclo aprovecha los gases de escape de la Turbina de Gas, gases que salen a alta temperatura, para la generación de vapor, que se aprovecha en una turbina a Vapor, habiendo un incremento adicional de Potencia Neta de alrededor del 50 %. las altas eficiencias Térmicas alcanzadas por este ciclo (55-44%) y las posibles ventajas económicas, han dado lugar a la puesta en marcha de muchas Plantas de este tipo, especialmente en Europa; mencionaremos algunas Plantas que están en funcionamiento o en proceso de construcción. Una Planta de Ciclo Combinado en Korneuburg - Austria, ha sido construida en 1961 y tiene prevista su confiabilidad, para 80,000 horas de servicio, esta Planta consta de 2 Turbinas de Gas de 30,000 Kw c/u, acopladas a dos Calderos con Combustión Adicional, las dos Calderas accionan un Turbogenerador de vapor de 25,000 Kw. Otra Planta en la Fundición de Cornigliano, Génova, comenzó su servicio en 1962, ha sido uno de los primeros de este tipo en Europa, consta de una Turbina a Gas de 16 MW, accionada por los gases del Horno de Fundición, los gases de escape de la Turbina a Gas, accionan un Caldero con Quemador Suplementario, que sirve a una Turbina de Vapor, que da Energía a los compresores de la Fundición y también provee vapor para el uso de la Planta. La Planta Vitry, Francia, entró en operación en 1970, contiene 2 Plantas de Ciclo Combinado, cada uno de 320 Mw; las Turbinas de Vapor pueden operar sin Turbina de Gas, en cada caso producen 250 Mw, los gases de escape de la Turbina de Gas, salen a 400 °C; la Planta Eléctrica de Vitry, posee una Eficiencia Térmica de alrededor a 42%. Actualmente en Europa, un gran número de Plantas de Ciclo Combinado, está en proceso de construcción, para tener una idea, daremos los datos Termodinámicos de una Planta en construcción por la PNEM, que tiene un Caldero Recuperador de calor y un Turbogrupo de Vapor de Condensación, de presión dual, o sea realiza dos expansiones parciales de vapor, la alta temperatura de loa gases de Escape de la Turbina a Gas (480 °C), hacen necesario un calentamiento suplementario; esta Planta está prevista para entrar en servicio el año de 1976.