ICM PLANTAS DE FUERZA Profesor Ramón Aldunate Bareyre 2012 PLANTAS RANKINE.

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1 ICM 556.- PLANTAS DE FUERZA Profesor Ramón Aldunate Bareyre 2012 PLANTAS RANKINE

2 Tecnologías disponibles para la Generación de Electricidad

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4 Procesos de conversión de energías en una Central Termoeléctrica

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7 Criterios de selección del tipo y tamaño de central termoeléctrica LOCALIZACIONInterconectada v/s aislada Distancia a centro de consumo Distribución población COSTOS DEL COMBUSTIBLECarbón, petróleo pesado, GN,otros. Tipo de carga: base, intermedia, peak TIPO DE INSTALACIONPotencia unitaria, tipo de proceso SEGURIDAD DE SERVICIOPotencia Block DISPONIBILIDAD DE AGUAEnfriamiento condensador, make up PLANTAS INDUSTRIALESCosto energía y vapor Relación P Eléctrica /P Térmica

8 Aspectos relevantes en la operación de una Central Termoeléctrica Flexibilidad para operar con carga variable Tiempo de puesta en marcha (fria y caliente) Velocidad toma de carga Potencia técnica mínima de operación Disponibilidad Mantenimiento programado Salidas por black – out Disponibilidad 75 a 80 % Enfermedades juveniles (expertise) Costos inversión y operación  Costo típico 900 a 1.500 US/kW (según tipo y tamaño)  Costos fijos anuales 6 a 10 US/kW-año

9 Ciclo Rankine simple Q sum Turbina Condensador Agua Refrig. Caldera iwi2 i1 η th = i 1 – i 2 i 1 - i w C e = 860 [kcal/kWh] η th Q rech Estanque de condensado

10 Central Rankine subcritica con sobrecalentamiento y recalentamiento Generador Condensador Caldera Turbina AP Turbina BP i2 s T iwi4 i1i3 η th = i 1 – i 2 + i 3 – i 4 i 1 – i w + i1 3 – i1 2

11 Ciclo Rankine Regenerativo

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13 ESQUEMA DEL CICLO TERMODINAMICO DE UNA CENTRAL RANKINE MODERNA

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15 BALANCE DE ENERGÍA EN INTERCAMBIADOR DE CALOR Nº1 (IC 1 )

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21 Elementos componentes de una PLANTA RANKINE

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24 Disposiciones del precalentamiento de agua de alimentación a la caldera

25 Tendencias constructivas de las Centrales Rankine Unidad1900192019401960Hoy Temp. de Entrada TV ºC 200320500550650 Presión entrada TV bar 1530120180310 Tipo de proceso -simpleSimple Prec. Reg. Rec. Inter. Prec. Reg. Rec. Inter. η planta % 1216334548 Consumo especifico de calor Kcal/KWh 71005400260019001800 η TV % 6075868990 Potencia Unitaria MW 10501605001300

26 Pre-diseño Centrales a Vapor

27 Sistemas de Circulación de agua en Calderas

28 Esquema de Circulación natural y asistida en Calderas

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31 GENERADOR DE VAPOR B&W (660 MW el )

32 GENERADOR DE VAPOR DE CENTRAL TERMOELECTRICA A CARBON

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35 Generador de Vapor Sub-critico

36 Generador de Vapor de Lecho Fluidizado Circulante

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41 Tipos de Enfriamientos en Centrales a vapor a. Sistema abierto (por ej.: río) b. Torre de enfriamiento húmeda c. Torre de enfriamiento seca, condensación directa d. Torre de enfriamiento seca con pulverización y tiro natural (a) (b) (c) (d)

42 Turbina a vapor

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53 Circuito Aire – Gases en Central Rankine

54 Circuito Aire – Gases en planta Rankine

55 CIRCUITO AIRE – GASES EN PLANTA RANKINE

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