bjbjqPqP

regenerador

sube la T al condensado, luego que realiza W en turbina y paso por condensador. Hay tipo mezcla y de superficie. El tipo mezcla, mezcla vapor de turbina y mezcla con condensado, obtenindose un traspaso de E desde el vapor hacia el condensado, subiendo la T al condensado. Con esto logramos tambin obtener liquido saturado antes de la caldera y estaremos consumiendo < E en la caldera, y+. Otra ventaja del de mezcla es desairear ya que el condensado trae O2 y CO2 (+H2O=corroe), con esto salen los gases, ademas de con la T no es tan afin el O2 con H2O. Al desairear, se pierde vapor, tamb. se pierde en bombas y turbina por lo que hay que reponer make up y se hace en el de mezcla ya que tiene baja P, y es facil. Ademas este int de mezcla absorbe cambios de vol del fluido.

La salida de los regeneradores se fijan para que sea liq saturado a la P de W de ese generador.TintQ=(Tliq saturado que entra en cald Tliq cond que entra en condensador)/Nreg + 1(econom)En int de superficie el vapor se saca a P de liq saturado por trampa de vapor y se lleva hacia atrs(-P) o tamb hacia cald pero hay que poner bomba.V y D de carbn pulverizado v/s carbn en trozosV: +rapidez de liberacin de E, +eficiencia (+sup de contacto), combustin + completa, < $ de mano de obra, > N/m3 de hogar, posibilidad de usar C + baratos y de < calidad, fcil control del aire suministrado, ausencia de humos, + elevado. D: > $ de instalacin, de preparacin del combustible y > emisin de cenizas por chimenea.

Ceniza.

material inerte en el combustible, no entrega E en combustin, es ms la absorbe. Provoca depsitos en las superficies de intercambio de Q de la caldera, bajando el y provocando daos, ya que las superficies alcanzan > T a las de W, lo que provoca que estn sometidos a > trmicos. La ceniza, desde el punto de vista de emisiones, es indeseada, ya que provoca depsitos en el medio ambiente, lo que esta prohibido por normas medio ambintales, por lo que se debe contener con un filtro el cual sea capaz de retener. Que tan complicada es la extraccin de esta ceniza en la caldera dependiendo que si al combustionarse se transforma en algo pastoso (clinker) o slido. braytonRankineCombinado

Fluido WGases de combVapor sobrecalentadoAmbos

P8-1680-16060-80

dimensionpequeagrandeGrande

30-35%35-40%50-55%

N1-250MW30-1200MW1000MW ms

ubicacioncualquieraCerca aguaCerca agua

operacionautomaticanoNo

costosbajo900-1200Medio

velocrapidaslentasMedias

Puesta en marcha5-15min12 h15min-21/2horas

T1000-1200500-650

combustibleFuel oil

montaje2aos

seleccin del combustible.

$ de la energa calrica del combustible $/Kcal, ya que de l depender el $ de la E que vamos a producir $/kW. Disponibilidad del combustible, manipulacin y almacenamiento, viscosidad, poder calorfico, de l depende en gran medida la cantidad de E liberada. Tipo y cant de contaminantes que produce la combustin, comp qca, T inflamacin, densidad. Carbn: comp, cont material voltil, cenizas (fusibilidad), gases contaminantes, poder calorfico, proa aglomerantes, abrasividad. Lq: Poder calorfico, viscosidad, comp, gases contaminantes, pto inflamacin. Gases: N metano, poder calorfico, gases txicos, pureza.

factores en seleccin de una central termoelctrica.

$ que sea el proporcin la T del Punto cido debido a que es proporcional a esta T. Cuando el exceso es bajo se produce poca cantidad de SO3 lo cual influye poco en la T del punto cido.

efectos en medio amb que puede causar una termoelctrica rankine conv que utiliza carbn.

El C, por su comp en gral, al combustionar provoca mat en suspensin, NOX y CO toxicos, SOX+H2O lluvia acida, CO2 efecto invernadero, NOX se cantidad de ceniza, y tambin los petrleos residuales (lquidos). Parte queda en el equipo y el resto sale con los humos. Holln: Se forma descomposicin trmica de hidrocarburos gaseosos, los que pueden venir de combustibles slidos, lquidos o gaseosos, es fomentado por el calentamiento del combustible gasificado en ausencia de O2. Carboncillo: Formado cuando se usa comb slidos, es material particulado que se arrastra por las corrientes de aire y gases que circulan en el fogn y que se carbonizan por efecto de las altas T, provocando mala distribucin de aire en el fogn y la falta de este. SOx: Depende del contenido de S en el combustible, el carbn tiene 0.2-2.5%. diesel 0.2-0.3%, los combustibles y gaseosos tienen 0.001%. Oxido de nitrgeno: En la combustin el Nitrgeno ligado al combustible se desprende como radicales activos, estos se combinan con el O2 produciendo NOx que combinado con N2 + luz solar forman Ozono (O3). Monxido de C: Se forma por combustin incompleta producida principalmente por T insuficiente del fogn, subdimensionamiento, mala distribucin y falta de aire.

porque motivos es conveniente controlar y regular la Ra/c en los quemadores de vapor, y como efecta dicho control en la practica.

Es conveniente regular ya que en los procesos se emplea un exceso de aire con el fin de aumentar las oportunidades de combustin completa o para controlar la T de la camara de comb. Si hay exceso de aire, se baja el , ya que baja la T, con esto existe trans de Q, y como esta tranf predomina por radiacin, y esta elevada a la cuarta potencia es predominante. prop del C y factores tcnicos econmicos que influyen en seleccin de comb en centrales trmicas.

Composicin: C fijo (C presente), cenizas, humedad, material voltil (material que se vaporiza), humedad (mientras + humedad, > resistencia a la molienda y < ), cont de ceniza, S y P, tipo de C (Antracita, bituminosos) Poder calorfico (4200-7000 Kcal/Kg) se det a partir del anlisis elemental mediante formula. Es la cantidad de E calrica liberada en al combustin por unidad de masa o volumen de combustible. Comp de ceniza: Residuo no combustible que permanece despus de ser quemado el carbn, fusibilidad de ceniza: T donde se produce la fusin y deformacin plstica de la ceniza, esta T controla la velocidad de combustin y cantidad de enfriamiento necesaria. Molibilidad, grado de molienda (ndice de hardgrove), mide dificultad para moler. Prop aglomerantes, abrasividad, almacenamiento.

Factores de molibilidad del carbn.

Indice de triturabilidad de hardgrove: Este ndice mide la dificultad para moler un C. depende de humedad y calidad de carbon (antr, bitum)Limitacin a futuro de plantas ciclo rankine convencional basadas en combustibles fsiles.

Lo+grave es que en este ciclo se eliminan gases contaminantes como el CO2 que contribuye a aumentar la T del planeta (efecto invernadero, SO2 que al mezclarse con el agua crea lluvia cida que erosiona y corroe los suelo, otro contaminante es el NOx. Otra limitacin es el bajo global que presentan, por esto la tendencia a futuro es emplear planta de ciclo combinado (gas, vapor), con +/- 53%. Cada da costara + la E producida, tendremos que invertir + para obtener la misma cantidad de E. Presentan un $ de inversin inicial. Son poco flexibles, estn adecuados para una cierta demanda de E, si esta aumenta o disminuye se salen de su condicin nominal. Presentan tiempos largos de construccin, por ende, el retorno del capital invertido es + lento.

Haga un anlisis comparativo de los distintos tipos de plantas trmicas destinadas a la generacin de E desde el punto de vista del rendimiento global.

El > lo tienen las plantas co-generacin porque la E til es tanto efectivas como trmica (=Nelec+Q/(Mc*PC)=70%). Luego el ciclo combinado con un =50%, presentan una > diferencia entre la fuente caliente y fuente fria.=Ntv+Neletg/Mc*PC. Enseguida siguen las plantas de ciclo Rankine =35-40%=Neletv/Mc*PC. Finalmente estn las plantas de ciclo Brayton con =25% debido a la baja T entre la entrada y salida de la Tg= Neletg/Mc*PC.

Mencione equipos y elem principales y auxiliares que configuran una central trmica convencional Rankine con sobrecalentamiento y recalentamiento y 6 extracciones de regeneracin. La central esta localizada a orillas del mar y utiliza carbn como combustible.

Caldera (parrilla, hogar, domo, cenicero, deflector, economizador), recalentador, turbina de vapor (alta y baja presin), alternador, condensador, estanque desaireador, bombas (de agua de refrigeracin de alimentacin a la caldera de condensado), calentador de superficie, trampas de vapor, molinos, canchas de apilamiento secadores pulverizadores.

efectos que provocan en una caldera de vapor cada una de las impurezas que pueden contener el agua de alimentacin no tratada.

El agua debe ser tratada por las sgte razones. eliminar turbiedad del agua antes de entrar a la caldera, eliminar depsitos que causan la perdida de Q y que daan tuberas y superficies de calentamiento, evitar arrastre que producen los depsitos en los recalentadores, eliminar los gases (corrosin), evitar que el material de la caldera se vuelva quebradizo. Impurezas: a) Sustancias minerales disueltas: Bicarbonato (Ca, Mg, Na), Sulfato (Ca, Mg Na), Nitrato (Ca, Mg), Cloruro (Ca, Mg, Na), Oxido de fierro, slice, aire (O2, N), CO2. Reducen la cantidad de Q transmitido al agua, < el por formarse incrustaciones sobre las superficies de calentamiento. b) Sustancia en suspensin: Lodo, arena, material vegetal, orgnico, y residuos industriales. Averan los tubos, planchas, por>T de trabajo. c) Tuberas y sedimentos: Producen corrosin y fragilidad del acero en tubos y planchas de la caldera. d) Materia orgnica y Q: mal funcionamiento, formacin de espuma y arrastre de agua por el vapor (vapor hmedo). e)sabores y olores: falla y al tener impurezas f)Microorganismos: > $ de mantencin por inspecciones, trabajo de limpieza y reparacin.

Analice las caractersticas que debe tener el agua de alimentacin y reposicin de calderas e indique como se logran estas.

Los fines que persigue el tratamiento de aguas de alimentacin son los sgtes: Quitar las materias solubles en suspensin, eliminar gases, evitar la formacin de incrustaciones sobre la superficie de calentamiento ya que impiden la transferencia de Q, proteger de la corrosin, evitar formacin de espumas y la ebullicin irregular. El agua debe tener las sgtes. Caractersticas: Baja dureza, PH satisfactorio, eliminacin de anhdrido carbnico y O2, bajo contenido de slidos disueltos. El tratamiento de agua incluye: Separacin de lodos en deposito de decantacin con calentamiento, vaporizacin o destilacin y secado de gases (desagriacin)

Demuestre analticamente que el termodinmico de una planta de cogeneracin es > al de una planta Rankine convencional, considerando Ts de operacin similares en ambas plantas.

cog>Rank(Eele+Eterm)/mcomb*Hcomb>Eelec/mcomb*Hcomb(Eelec/mc*Hc)+(Et/mc*Hc) > Eelec/mc*Hc rank+Et/mc*Hc > cogHaga un anlisis comparativo entre las calderas acuotubulares y pirotubulares

acuotubularesPirotubulares

gases calientes por exterior del tubo, agua por interiorPor interior del tubo gases y agua por fuera

P>10 ata incluso sobre P crit (140 bar y 540C)Pespacio.>flujo por unidad de superficieOcupan parte es arrastrada por los humos y se separa en los filtros de polvo. El Ca(OHO2 se obtiene en una instalacin de extraccin de cal o a partir de cal viva o agua. Como separador final se utiliza un filtro de manga, el cual tiene como ventaja principal un segundo proceso de absorcin del SO2 por la cal que no reacciono. BALTEX: La extraccin del SO2 se realiza bajo el principio de adsorcin, es decir el SO2 se atrapa por un liquido de tal forma que reaccione qumicamente y sea inerte para el ambiente, se utiliza una planta de tratamiento de manera de obtener H2SO4 y extraerlo en forma liquida. Se inyecta caliza en forma acuosa a la caldera, en esto se produce SO2 y SO3 los cuales pasan por el precalentador de aire, luego se le inyecta agua con el fin de diluir el SO2 y al activarlo en el reactor se produce la transformacin en H2SO4 liquido

Explique brevemente 2 mtodos empleados para controlar la emisin de NOx en los gases producto de la combustin de plantas trmicas

La formacin de NOx es funcin de la T de la llama y del tiempo de permanencia. Los procedimientos hmedos actan a nivel de la T de la llama. Por adicin de agua o de vapor durante la combustin, en virtud de la demanda de Q + elevada se obtiene una T de llama + baja con lo que se consiguen valores de NOx de 25ppm. El procedimiento seco consiste en una dbil mezcla de aire y de combustible (lamda < 1). Los quemadores de mezcla previo, permiten obtener valores de NOx bajos. Recirculacin de los humos: Los humos recirculados se dirigen al mezclador que deber instalarse al lado de la admisin, delante del canal de aspiracin existente. Optimizacin de la reparticin del combustible y del aire a nivel de los quemadores de gas. Recalentamiento del aire mediante el vapor existente o igualmente con la ayuda de los humos recirculados. Procedimiento DENOX: La reduccin selectiva no cataltica (RSNC) con amoniaco funciona en una gama de T muy elevadas 950C y con respecto al NOx exige un exceso relativamente elevado de NH3 para lograr un grado de separacin satisfactorio.

Funcin del calentador de aire o precalentador

Su funcin es recuperar el Q contenido en los gases a la salida de los intercambiadores de agua y de vapor, elevar la T del aire que se empleara en la combustin para mejorar el del equipo, se introduce a la combustin como aire 1 mezclado con el combustible a travs de los quemadores, como 2 alrededor de los quemadores o 3 a lo largo del recorrido de la llama.

Funcin de las normas de calidad primarias y secundarias

NCP: Objetivo: Proteger salud de la poblacin, establece la cantidad mx de sustancias contaminantes que producen riesgo a la vida. NCS: Objetivo: proteger recursos naturales (Ej flora y fauna), establecen cantidades mx de sustancias que producen riesgo para la conservacin del ambiente, a nivel nacional o local.

Haga un anlisis de las plantas trmicas basadas en el ciclo Brayton

Este tipo de centrales es de baja potencia, desde 3MW, tiene bajo 25%, se ocupa N para accionar el turbocompresor, tiene que usar combustible de alta calidad (gasificado), poca refrigeracin, baja unidad de volumen (compactas), livianas (relacin peso/kW baja), rpidas puesta en marcha, plena potencia 15 mts, < contaminacin que Rankine, fcil operacin, instalacin y en < tiempo (6 meses), bajo $ de adquisicin, la N depende de la relacin de compresin y de la Tmax, se puede modificar (comprimiendo en 2 etapas, utilizar los gases de escape para calentar los gases a la salida del compresor, refrigerando el compresor).

Haga un anlisis de las plantas trmicas basadas en el ciclo combinado que usa C

Ventajas: > por la > T entre punto 3 y 9 = 50%, < $ del Kw, < tiempo de construccin, diseo flexible, baja contaminacin, N sobre 40 MW, < agua de refrigeracin que Rankine. Desventajas: combustible de alta calidad, necesita planta anexa de gasificacin del C lo que la encarece.

Explique porque las plantas de ciclo combinado presentan > que la planta de ciclo Rankine.

En las plantas de ciclo combinado tenemos una >T entre la fuente fra y caliente. El Q rechazado es < en la plantas de ciclo combinado.