Reporte Visia a La Central Termoelectrica de Ciclo Combinado El Sauz

Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Visita a la Central Termoeléctrica de Ciclo Combinado “El Sau! Por"

Pro#esor$es%" Edgar &aldonado &os'ueda Salvador (enite )*

1.-Índice

1.- Índice 2.-Introducción +*, Visita ,El Sau ,Venta-as de una C*T*C*C* ,Partes de una C*T*C*C* ,.uncionamiento de una C*T*C*C* ,/esarrollo pro#esional de un IQ en una C*T*C*C* , Impactos medioambientales de las C*T*C*C* 0*,1bservaciones

2.-Introducción

En general2 la generaci3n de energía eléctrica consiste en trans#ormar alguna clase de energía $'uímica2 cinética2 térmica2 nuclear2 solar entre otras%2 en energía eléctrica* Para la generaci3n industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas2 'ue e-ecutan alguna de las trans#ormaciones citadas anteriormente* Estas constitu4en el primer escal3n del sistema de suministro eléctrico* En nuestro via-e de estudio2 visitamos una central  Termoeléctrica de Ciclo Combinado 'ue utilia la energía térmica para la producci3n de energía eléctrica*

 5Qué es una Central Termoeléctrica6 7na central termoeléctrica es una instalaci3n empleada en la generaci3n de energía eléctrica a partir de la energía liberada en #orma de calor2 normalmente mediante la combusti3n de combustibles #3siles como petr3leo2 gas natural o carb3n* Este calor es empleado por un ciclo termodin8mico convencional para mover un alternador 4 producir energía eléctrica*

5Qué es un Ciclo Combinado6 Se denomina ciclo combinado en la generaci3n de energía a la coexistencia de dos ciclos termodin8micos en un mismo sistema2 uno cu4o 9uido de traba-o es el vapor de agua 4 otro cu4o 9uido de traba-o es un gas producto de una combusti3n o 'uema*

3.- La Visita Central Termoeléctrica de Ciclo Combinado $C*T*C*C*% “El Sau! “El Sau! como el título lo menciona2 es una Central :eneradora de Energía Eléctrica $tipo Ciclo Combinado%2 ubicada en el Estado de Querétaro2 esta central cuenta con ; unidades turbo,gas 4 < unidades de vapor* Cabe mencionar 'ue las unidades turbo,gas son turbinas de gas aeroderivativas empleadas para la generaci3n eléctrica2 bombeo 4 compresi3n* Por lo general2 son utiliadas para apo4ar solicitudes urgentes $o picos% en la demanda de electricidad o bien2 para el suministro permanente de energía eléctrica en onas aisladas 4 'ue los ciclos 'ue utilia esta central para la producci3n de energía eléctrica son los ciclos de "

El ciclo de Brayton (turbina de gas):  toma el aire directamente de la atm3s#era 4 se somete a un calentamiento 4 compresi3n para aprovec=arlo como energía mec8nica o eléctrica* El ciclo de an!ine (turbina de "a#or):  donde se relaciona el consumo de calor con la producci3n de

traba-o o creaci3n de energía a partir de vapor de agua*

Venta$as de una %.&.%.%. 'leibilidad. >a central puede operar a plena carga o cargas parciales2 =asta un mínimo de aproximadamente el 0;? de la potencia m8xima* Eciencia ele"ada.  El ciclo combinado proporciona ma4or e@ciencia por un margen m8s amplio de potencias* E*isiones. >as emisiones de una central termoeléctrica de ciclo combinado son muc=o menores 'ue las termoeléctricas convencionales* Ba$o consu*o de agua de re+rigeración.

,artes de una %.&.%.%. )sí también las partes #undamentales de una Central  Termoeléctrica de Ciclo Combinado $ C*T*C*C*%2 son" .-Turbina de gas. Que consta de"

, Compresor2 cu4a #unci3n es in4ectar el aire a presi3n para la combusti3n del gas 4 la re#rigeraci3n de las onas calientes*

, %*ara de co*bustión2 donde se mecla el gas natural $combustible% con el aire a presi3n2 produciendo la combusti3n* , &urbina de gas2 donde se produce la expansi3n de gases 'ue provienen de la c8mara de combusti3n*

.-%aldera de recu#eración. En esta caldera convencional2 el calor de los gases 'ue provienen de la turbina de gas se aprovec=a en un ciclo de agua, vapor* .-&urbina de "a#or. Esta turbina acostumbra a ser de tres cuerpos 4 est8 basada en la tecnología convencional*

'unciona*iento de una %.&.%.%. En primer lugar el aire es comprimido a alta presi3n en el compresor2 pasando a la c8mara de combusti3n donde se mecla con el combustible* ) continuaci3n2 los gases de combusti3n pasan por la turbina de gas donde se expansionan 4 su energía calorí@ca se trans#orma en energía mec8nica2 transmitiéndolo al e-e* >os gases 'ue salen de la turbina de gas se llevan a una caldera de recuperaci3n de calor para producir vapor2 a partir de este momento tenemos un ciclo agua,vapor convencional* ) la salida de la turbina el vapor se condensa $trans#orm8ndose nuevamente en agua% 4 vuelve a la caldera para empear un nuevo ciclo de producci3n de vapor*

En “E l Sau! con una producci3n total de ABB &2 anteriormente para la turbogas se utiliaba diesel es por eso 'ue dentro de las instalaciones =abía contenedores bastante grandes a donde llegaba el suministro de diesel2 a=ora la central utilia gas natural suministrado por PE&ED2 la ra3n de este cambio es principalmente por los niveles de N1x $xidos de Nitr3geno% 'ue la combusti3n del diesel producía 4 liberaban a la atmos#era esto les causaba multas ante la PF1.EP) 4 la SE&)FN)T debido a la

 /0--4E5/5&-267 8ue establece los l9*ites *i*os #er*isibles de e*isión de idrocarburos totales7 idrocarburos no *etano7 *onóido de carbono7 óidos de nitrógeno7 #art9culas y o#acidad de u*o  #ro"enientes del esca#e de *otores nue"os ;ue usan diesel co*o co*bustible<

=esarrollo #ro+esional de un Ingeniero 8u9*ico en una %.&.%.%. >a central utilia una planta tratadora de agua en la cual al agua 'ue llega a la central se le eliminan las sales con una resina especial llamada “Fesina de intercambio i3nico!2 dado 'ue las sales se pueden separar en cationes 4 aniones2 la resina2 'ue también los contiene los toma del agua 'uit8ndolos de esta mediante un proceso de osmosis2 por lo 'ue la central cuenta con un contenedor de agua cruda $)gua normal o potable% 4 un contenedor de agua

desmineraliada $agua sin sales2 minerales ni metales pesados%* Este proceso de desmineraliaci3n del agua se lleva a cabo por'ue si no lo =icieran las tuberías 'ue transportan el agua a los di#erentes e'uipos de las unidades2 empiean a acumular sarro 4 esto a#ecta a todo el proceso de la central2 4a 'ue el sarro obstru4e los 9u-os de agua de entrada 4 de salida de los e'uipos 4 para eliminar el sarro de las tuberías se tiene 'ue detener todas las operaciones en la unidad lo cual generaría un perdida de millones de d3lares2 por lo tanto se lleva a cabo este proceso de desmineraliaci3n del agua* En esta parte se lleva un control tanto de la resina como de las concentraciones de las sales residuales 'ue 'uedan en el agua después de la desmineraliaci3n2 4a 'ue como se sabe ningGn proceso es e@ciente al HBB?2 todo esto se lleva acabo en el laboratorio 'uímico de la central2 'ue es un buen lugar para el desarrollo pro#esional de un IQ*

I*#actos *edioa*bientales de las %.&.%.%. >a utiliaci3n de gas natural para la generaci3n de electricidad mediante la tecnología del ciclo

combinado se encuentra dentro de la política medioambiental de un gran nGmero de países2 4a 'ue o#rece un gran nGmero de venta-as en comparaci3n con el resto de tecnologías de producci3n eléctrica* En concreto2 las emisiones de C1 < en relaci3n a los J= producidos son menos de la mitad de las emisiones de una central convencional de carb3n*

0bser"aciones ) mi parecer la visita a la Central Termoeléctrica de Ciclo Combinado $C*T*C*C*% “El Sau!2 nos sirvi3 para ver en 'ue entorno 4 'ue #unciones puede desarrollar en su vida pro#esional un Ingeniero Químico dentro de una central como esta2 a su ve pudimos observar los di#erentes conocimientos 'ue se ven dentro de la carrera2 aplicados en una industria en la vida real 4 así  tener en cuenta en 'ue 8reas de la carrera tenemos 'ue en#ocarnos o dedicarle m8s tiempo si 'ueremos llegar a estar en una industria como esta*