Termoeletrica de Miraflores

8/13/2019 Termoeletrica de Miraflores

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Termoeléctrica de Miraflores

La Planta termoeléctrica de Miraflores. Cuenta con una capacidad de 156 megavatios, constituyeel centro principal del sistema de generación de energa de la !CP, esto gracias a "ue su

producción no se ve afectada de las condiciones #idrológicas, las cuales varan durante lasdiversas estaciones del a$o. %us componentes primarios son tres tur&inas a gas, dos tur&inas avapor y ' motores diesel, aun"ue actualmente se est(n instalando ) nuevas unidades de motor decom&ustión interna.

Informe de laboratorio #2

Central Termoeléctrica de Miraflores

Pinzón Emanuel 4-754-27! "ruo IEE-$4$

Emanuel%ut!ac!a& Emanuel!''$%(mail!com



Las componentes son las siguientes *nidades+

*nidades 1 y ) -!%/ de 10 Ms c2u.

*nidad ' -vapor/ de )5 Ms

*nidad 3 -vapor/ de '0 Ms

*nidad 5 -as/ de 14 Ms

*nidad 6 -pistones/ de 14Ms

*nidad -pistones/ de 14 Ms

*nidad 4 -pistones/ de 14 Ms

La capacidad total de la planta es de 156 Ms

n la parte del %istema de distri&ución y transmisión.

!dem(s de las plantas generadoras, la !CP es propietaria y operadora de un sistema de distri&ución ytransmisión de 33 7ilovoltios, el cual incluye torres dealto volta8e, lneas, su&estaciones y transformadores.

!lrededor de 59 transformadores de energa proveen los a8ustes de volta8e re"ueridos parainterconectar estaciones generadoras, as como el nivel de volta8e re"uerido para el sistema dedistri&ución.

Con una caacidad de $$5 me(a)atios la lantatemoeléctrica de Miraflores es la m*s imortantedel Canal! + diferencia de las lantas,idroeléctricas la estación seca no afecta su



La distri&ución se reali:a primordialmente a través desu&estaciones en los sistemas de ).3 y 1) 7ilovoltios y sedistri&uye a través de apro;imadamente 09 7ilómetros-55.4 millas/ para interconectar todas las plantas degeneración, su&estaciones e instalaciones del Canal. l

sistema de transmisión incluye tam&ién una lnea de 07ilómetros -5.54 millas/ de un sólo circuito de 1157ilovoltios para conectar el sistema de la !CP, con el restodel sistema de electricidad nacional, entre lassu&estaciones de Miraflores de la !CP y C(ceres deT%!.

sta cone;ión entre !CP y T%! tiene una capacidad m(;ima de transferencia de 09megavatios. !l igual "ue los componentes de los otros sistemas, este e"uipo reci&emantenimiento continuo a través de todo el a$o.

<ace tres a$os se instaló un nuevo sistema de ad"uisición de datos y control de supervisión-%C!=! por sus siglas en inglés/ con el o&8etivo de moderni:ar las operaciones. ste sistemaest( siendo modificado para cumplir con la demanda de información y las regulaciones delmercado de electricidad recientemente privati:ado, permitiendo a la !CP la capacidad de ventacontinua del e;cedente.

Lo generado por la Termoeléctrica de Miraflores no solo a&astece la demanda de la !CP sino"ue tam&ién cola&ora al sistema ya "ue est( conectado al mismo para &rindar un soporte a lademandas del sistema. Los recursos monetarios o&tenidos de la Central van directamente alestado, al igual "ue la ayuda monetaria "ue necesite la misma es &rindada por el estado. Para



#acer cual"uier tipo de modificación o proyecto de ampliación de la Central es el estado "uientiene "ue apro&ar y se encarga de dar los fondos para los mismos.

Los tan"ues de com&usti&le se utili:an para la tur&ina de gas, se utili:a un com&usti&le m(slimpio, pero m(s caro ya "ue nos a#orra el costo del mantenimiento.

!dem(s cuenta con un tan"ue de com&usti&le de uso diario o mensual y un tan"ue para reci&o decom&usti&le lo "ue reduce la reserva para emergencia ya "ue antes se conta&an con ) dedicados para el reci&o de com&usti&le. La capacidad de los tan"ue es de 5'mil &arriles dealmacenamiento, lo cual suman varios millones de dólares. l tan"ue de uso diario duraapro;imadamente 1 mes.

Termoeléctricas

*na central termoeléctrica es una instalación empleada a partir de la energa li&erada en formade calor, normalmente mediante la com&ustión de com&usti&les fósiles como petróleo, gasnatural o car&ón. ste calor es empleado por un ciclo termodin(mico convencional para moverun alternador y producir energa eléctrica.

n las centrales termoeléctricas e;isten ciclos y maneras de interconectarse para as tener menos pérdidas.

Central termoelectrica



Tipos de tur&inasLas tur&inas a gas, al igual "ue las tur&inas a vapor, se clasifican en+

1. Tur&inas a gas de acción). Tur&inas a gas de reacción

l uso de las tur&ina de gas se desarrolla en la planta Termoeléctrica de Miraflores. nMiraflores e;isten de 0 y 19M> y la unidad de emergencia es de 1M>.

Componentes fundamentales+

Compresor , cuya función es inyectar el aire a presión para la com&ustión del gas y larefrigeración de las :onas calientes.

C(mara de com&ustión, donde se me:cla el gas natural -com&usti&le/ con el aire a presión, produciendo la com&ustión.

Tur&ina de gas, donde se produce la e;pansión de gases "ue provienen de la c(mara decom&ustión. Consta de tres o cuatro etapas de e;pansión y la temperatura de los gases en laentrada est( alrededor de 1.399?C saliendo de la tur&ina a temperaturas superiores a los 699?C.

Motor de arran"ue+ al encenderse el motor de arran"ue este de&e alcan:ar la velocidad de la

tur&ina, algunos motores de arran"ue son alimentados con &anco de &ateras para poner afuncionar la tur&ina.

Central térmica de @apor

n Miraflores se encuentran dos tur&inas de vapor las cuales son de )5 y '0 M>. Las cualesnunca de&en de8arse totalmente detenidas sin girar ya "ue se podra deformar el e8e de la tur&ina.!dem(s en la unidad 3 se pudo o&servar una fuga como sala calor de las intercone;iones locual es pérdida para el sistema.

!lgunos puntos a resaltar en termoeléctrica de Miraflores+

A <ay una caldera au;iliar, esta se usa mientras la otra no funcione.



A l generador se refrigera con #idrogeno y al final e inicio del generador #ay un sello para evitar"ue se salga.

A Consta con una v(lvula de emergencia de corriente directa, por si falla la au;iliar.

A l com&usti&le "ue circula por la caldera esta a )95B.

Componentes a resaltar en la tur&ina de vapor C(mara de com&ustión+ s la camaro donde llega el com&usti&le la utili:ada en la centra, es eluelAoil a"u se "uema el com&usti&le para calentar la caldera donde se encuentra el agua paravolverse vapor.

C(mara de precalentamiento+ a"u se precalienta el agua "ue va a ir a la caldera.

%o&re calentador de vapor+ en esta se cam&ia de vapor #Dmedo a vapor seco, para luego pasar por la tur&ina

@(lvulas+ estas se utili:an para reducir o aumentar la presión, adem(s de contrarrestar elso&recalentamiento del vapor.

Eom&as+ estas se usan para mover el agua desde el condensador #asta la caldera.

Tu&eras de intercone;ión+ estas van a lo largo de todo el sistema transportando el agua l"uida,luego cuando es vapor, el com&usti&le, etc.

Central eléctrica Motor =iesel



n el funcionamiento de la central Termoeléctrica cuenta con motores diesel. Tres motores decuatro tiempos los cuales son de 1M> cada uno. 3'F@, 69<:, )))!.

l Motor s una de las dos pie:as m(s importantes de la planta eléctrica, es el encargado de producir la potencia necesaria para mover el alternador "ue generar( la energa eléctrica.

%u dimensión de&er( a8ustarse a las necesidades especficas de cada una de las aplicaciones "uetendr( la planta eléctrica, siendo de gran importancia el determinar la potencia necesaria, ya "ueuna planta tiene potencia limitada, est( potencia vendr( dada por el motor.

Los motores pueden utili:ar diversos com&usti&les segDn sean sus caractersticas de

funcionamiento, as tenemos motores movidos por gasoil, gas y &iog(s. =e todos modos, los m(sutili:ados son los motores diesel. %i la potencia necesaria es elevada, so&re todo en lo "uerespecta a plantas de cogeneración, los motores utili:ados suelen ser de gas, &iog(s o diesel.

=entro de las partes de un motor

Gr&ol de levas+ste es como un (r&ol como dice su nom&re "ue est( compuesto por levas, con forma de gotas "ue giran y le pegana un &alancn " transmite el movimiento a las v(lvulas para "ue se a&ran o se cierren.

Pistones+s un em&olo cilndrico "ue su&e y &a8a desli:(ndose por el interior de un cilindro del motor.%on generalmente de aluminio, cada uno tiene por lo general de dos a cuatro segmentos.l segmento superior es el de compresión, dise$ado para evitar fugas de gases.

l &lo"ue+

%oporta, mediante los co8inetes, el cigHe$al y sirve para unir los varios grupos mec(nicos adem(sde encerrar y proteger en su interior los órganos rotantes y el aceite lu&rificante. l mismo est( provisto de enganc#es para fi8ar el motor a las estructuras de su8eción -suspensión motoA propulsor/, por lo tanto de&e soportar, adem(s de los esfuer:os internos de las &ielas, cigHe$al y pistones, tam&ién la fuer:a aplicada a los soportes y estructura



CigHe$al+*n cigHe$al es un e8e acodado, con codos y contrapesos y &ancadas, en este van su8etados las &ielas y as se despla:a el pistón por el cilindro, los codos del cigHe$al son los mismos "ue el

nDmero de cilindros.

Cilindro+spacios tu&ulares por donde pasan los pistones para mover el cigHe$al y #acer rotar el e8e.

CigHe$al+*n cigHe$al es un e8e acodado, con codos y contrapesos y &ancadas, en este van su8etados las &ielasy as se despla:a el pistón por el cilindro, los codos del cigHe$al son los mismos "ue el nDmero de cilindros.

Eiela+ La &iela es un elemento "ue transmite el movimiento del cigHe$al al pistón, su movimiento es muy similar a cuando

pedaleamos en la &icicleta, la &iela consta de ) partes la &iela, y el som&rerete "ue es el "ue se separa para apretar alcigHe$al entre la &iela y el cigHe$al est(n los co8inetes " reducen la fricción.

Ciclos operativos motores de 3 y ) tiempos

Por ciclo operativo entendemos la sucesión de operaciones "ue el fluido activo e8ecuta en elcilindro y repite periódicamente. La duración del ciclo operativo se mide por el nDmero decarreras efectuadas por el pistón para reali:arlo.%e distinguen dos tipos de motores alternativos+

• Motores de 3 tiempos l ciclo se reali:a en 3 carreras del pistón Ieali:an un ciclo cada dos revoluciones del (r&ol motor

• Motores de ) tiempos l ciclo se reali:a solamente en ) carreras del pistón

Ieali:an un ciclo a cada revolución%e #an ideado, sin em&argo, motores en los cuales el ciclo operativo se verifica en 6 carreras del pistón. n este caso particular, cuatro de las seis carreras son empleadas para e8ecutar lasmismas operaciones del ciclo de cuatro tiempos, y las dos restantes sirven para retener la me:clacom&usti&le en el interior del cilindro con o&8eto de permitir al com&usti&le, cuando es pocovol(til, vapori:arse por completo y difundirse en el aire com&urente, o &ien reali:ar un &arridodel cilindro con aire puro. stos motores no #an tenido, sin em&argo, una difusión pr(ctica.



La gran mayora de los motores endotérmicos són de 3 tiempos y a ells nos referiremos tam&iéncon preferencia por"ue se prestan a una m(s fJcil comprensión.l ciclo de 3 tiempos cada fase corresponde apro;imadamente a una carrera de pistón. Las fasescomprendidas són las fases siguientes+

!dmisión de la carga en el cilindro

l pistón en la carrera #acia la parte &a8a crea una aspiración del fluido en elcilindro. n la c(mara de com&ustión se a&re, a su de&ido tiempo, la v(lvula deaspiración para permitir la entrada del aire o de la me:cla gaseosa com&usti&le. Lav(lvula empie:a a a&rirse antes de iniciarse la carrera y se cierra después de reali:arla carrera.

Compresión de la carga en el cilindro

Cerrada la v(lvula de aspiración durante la carrera de retorno del pistón, la carga escomprimida en la c(mara de com&ustión #asta un valor m(;imo, "ue se alcan:a al finalde dic#a carrera. n este instante, el volumen de la carga "ueda reducido a unafracción del volumen "ue tenia al principio de la carreraK esta fracción esl a de larelación volumétrica de compresión.

Com&ustión y e;pansión

Poco después del final de la carrera de compresión se produce el encendido de lame:clapor medio de una c#ispa eléctrica, o tam&ién el encendido espont(neo del

com&usti&le inyectado en la c(mara de com&ustión, con el consiguiente aumento detemperatura y de presión originado por el calor de la com&ustión. l valor alcan:ado



por la presión después del encendido es, apro;imadamente, de ) a 3 veces superior al "ue tenainicialmente, por lo "ue el pistón es empu8ado #acia a&a8o. !ntes de "ue la carrera de tra&a8o secomplete, comien:a a a&rirse la v(lvula de escape y los gases de la com&ustión, "ue est(ntodava &a8o cierta presión, empie:an a salir.

=urante la siguiente carrera el retorno #acia el punto muerto superior -P.M.%/,el pistón e;pulsa los gases de la com&ustión a través de la v(lvula de escape.

!l final de la carrera, o poco después, se cierra la v(lvula de escapeK entretanto permanece a&ierta la v(lvula de aspiración y comien:a un nuevo ciclo, "ue serepite con regularidad.

Ciclo de un motor de ) tiempos

n los motores de ) tiempos, el ciclo operativo se reali:a en dos carreras, por lo "ue la admisióndel fluido activo de&e efectuarse durante una fracción de la carrera de compresión, y el escape,durante una fracción de la carrera de tra&a8o.

Para ello se verifi"ue, es necesario "ue el fluido activo sea préviamente comprimido para poderentrar en el cilindro y "ue el escape de los gases de com&ustión se realice por su propia presión.n el e8emplo de la figura la compresión previa del fluido se efectDa en la c(mara demanovelismo o c(rter por acción del pistón, "ue funciona como &om&a por su parte inferior. Lafigura muestra cómo la distri&ución del fluido activo puede reari:arse sin necesidad de v(lvulas, por medio del mismo pistón "ue a&re y cierra, durante su carrera, los conductos de aspiración yde escape.l ciclo de ) tiempos fue conce&ido para simplificar el sistema de distri&ución, eliminando yreduciendo el nDmero de v(lvulas, y para o&tener una mayor potencia a igualdad de dimensiones

del motor.Con el motor de ) tiempos se tiene una carrera Dtil por cada giro del e8e cigi8e$al. =e este modola frecuencia de la carrera Dtil y, por consiguiente, la potencia o&tenida, resulta teóricamente eldo&le de la "ue se o&tiene de un motor de 3 tiempos de igual cilindrada.%in em&argo, el aumento de la frecuencia de la carrera Dtil tiende a producir un calentamientoe;cesivo, y por ello, a producir una rotura de la pelcula de aceite lu&ricante con peligro de



averas en el pistón y en el cilindro. Por este motivi la velocidad del motor de ) tiempos de&e, seren general un poco inferior a la necesaria para reali:ar el do&le de la potencia.

1er tiempo Com&ustión ;pansión scape

Corresponde a la carrera de tra&a8o, "ue se inicia conel encendido y la com&ustión, y prosigue con la e;pansión #asta "ue el pistón a&re las lum&reras de escape.Los gases de la com&ustión comien:an en ete punto a salir por ! a causa de sutodava elevada presión, creando en la masa fluida una corriente directa #acia lasalida+ inmediatamente después se a&ren las lum&reras de admisión C, y elfluido activo, empu8ado por la presión alcan:ada en el c(rter y arrastrado,adem(s por la corriente de los gases de com&ustión "ue salen por !, entra

en el cilindro. %e inicia as la fase de &arrido y admisión, "uecomprende el resto de la carrera.

)do tiempo Traspaso !spiración Compresión

Corresponde a la carrera de retorno del pistón al punto m(;imo superior-P.M.%./. La primera parte est( todava dedicada a la fase de &arrido yadmisión, pero la segunda, a la fase de compresión. !ntes de "ue lacarrera esté terminada, el &orde inferior del pistón de8a li&re la lum&reraE de entrada del fluido en el c(rterK éste penetra por efecto de ladepresión creada a causa del movimiento del pistón y es luegocomprimido durante la carrera siguiente.



Tur&ina de @apor *nidad '

Caracteristicas de la tur&ina

• Capacidad nominal+ )5999 F

• @elocidad+ '699 rpm

• tapas+ 1' ala&es

• P de entrada de vapor+ 409 l&.2pulg) manometrica

• T de entrada de vapor+ 099

•

l funcionamiento de la tur&ina de vapor

• l vapor "ue llega a la tur&ina es suministrado por la caldera -409

psi y 099

• s introducido a través de to&eras o &o"uillas "ue lo distri&uyen a

las 1' etapas de la tur&ina.

• La tur&ina se mantiene a una velocidad constante de '699 rpm.

• La tur&ina esta acoplada a un generador con capacidad m(;ima de )5M

Calentador de &a8a presión

l agua pasa por el calentador y este eleva su temperatura a 65



=eareador+

Tam&ien es calentado me:cl(ndolo con vapor e;traido de la tur&ina, eliminando cual"uiermolecula de o;igeno li&re y ganando apro;imadamente 55

+E./

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