Cálculos y diseños fundamentales para una planta térmica a vapor de 150 MW

Abstract

El presente Trabajo Monográfico, expone los cálculos necesarios para estudiar la factibilidad de la implementación de una Central de Generación de Energía Termo - Eléctrica, utilizando carbón como combustible. Como se sabe, el Perú cuenta con considerables reservas carboníferas (las cuales permanecen sin explotación, debido principalmente al repunte que experimentó el uso del petróleo, desde fines de la segunda guerra mundial hasta la reciente crisis) que pueden ser usadas en generación eléctrica, con relevantes beneficios para la industrialización del país. La exposición se concentra principalmente en delimitaciones termodinámicas y balances energéticos que permiten obtener importantes conclusiones. Se estudia los principales componentes de la central como son: La unidad de generación de vapor. Los turbogeneradores El sistema de alimentación de combustible. Los equipos de alimentación de agua y aire. El sistema de condensación. Las líneas de alimentación de vapor y su aislamiento. Se analiza el ciclo de trabajo que es regenerativo con 5 extracciones. En lo referente al sistema de enfriamiento del condensador se propone el de circuito cerrado, bajo la hipótesis de que no se dispondrá de la cantidad suficiente de agua como para trabajar en circuito abierto, caso que se puede presentar en casi todos los centros industriales de la costa del Perú. Como complemento de la elección del sistema de enfriamiento, surge la necesidad de proyectar un método capaz de eliminar del agua de enfriamiento, el calor que este ha tomado el vapor expandido en la turbina. El método que se requiere se ha elegido casi a priori y consiste en la construcción de torres de enfriamiento de tipo natural. La alternativa se presenta como la solución técnico-económica, a la luz de la experiencia de centrales en otros países, en el manejo de cantidades de agua similares al caso de nuestra central. Sustentado en las razones expuestas, se diseña la torre; luego del estudio teórico se obtiene importantes conclusiones respecto a las condiciones ambientales necesarias para su construcción y de la aplicación práctica se extrae las magnitudes del edificio que resulta, importante por cuanto permite convertir en cifras las cantidades de cemento y acero necesarios. Otra sección del trabajo estudia la extensión del espesor óptimo de aislante, usado en la conducción de Tailor, haciendo uso el conocido criterio de minimizar las pérdidas de dinero, por fuga de calor y por costo de aislante. En el estudio se usa costos reales correspondientes a marzo de 1,976, de aislantes comerciales disponibles. Las técnicas de tratamiento de agua para los diversos usos de la central constituyen otro tema que se expone con detenimiento en vista de que se convertirán en prácticas ineludibles en la medida en que surjan centrales termoeléctricas de importancia. Como resultados del trabajo aparecen en cifras, les parámetros de la central como son: eficiencias, consumos, régimen de conversión de calor en energía eléctrica, y buen número de conclusiones de interés.