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Termoeléctrica de Manzanillo. Manuel Alejandro Zaragoza Luquín UNIVERSIDAD DE COLIMA, FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA. [email protected]. III. Resumen—Visita a la termoeléctrica de manzanillo (General Manuel Álvarez Moreno).

Palabras clave: Sistema Eléctrico De Potencia, Electricidad, Potencia, Watts, Red Eléctrica, Distribución, Alimentación, Maquina, Circuito, turbina, vapor, condensador, salinidad, destilado.

I.

INTRODUCCIÓN.

Se denomina energía termoeléctrica a la forma de energía que resulta de liberar el agua por medio de un combustible para mover un alternador y producir energía eléctrica. La energía termoeléctrica puede usar como combustibles productos fósiles como petróleo, carbón o gas natural (ciclo combinado), átomos de uranio, en el caso de la energía nuclear, y energía solar para la generación solar-termoeléctrica. NOTA: Algo que es importante destacar es como la privatización de las empresas sucede de manera gradual pues lo que se conocía como central termoeléctrica de manzanillo (General Manuel Álvarez Moreno) el día de hoy se encuentran divididos varios módulos de la central pues unos pertenecen todavía a CFE y al estado y otros los denominaron como EPS 3.

DESARROLLO.

Prácticamente todas las centrales eléctricas de carbón, nucleares, geotérmicas, energía solar térmica o de combustión de biomasa, así como algunas centrales de gas natural son centrales termoeléctricas. El calor residual de una turbina de gas puede usarse para producir vapor y a su vez producir electricidad en lo que se conoce como un ciclo combinado lo cual mejora la eficiencia. Las centrales termoeléctricas no nucleares, particularmente las de combustibles fósiles se conocen también como centrales térmicas o centrales termoeléctricas convencionales.

Centrales termoeléctricas de ciclo convencional Se llaman centrales clásicas o de ciclo convencional a aquellas centrales térmicas que emplean la combustión del carbón, petróleo (aceite) o gas natural para generar la energía eléctrica. Son consideradas las centrales más económicas, por lo que su utilización está muy extendida en el mundo económicamente avanzado y en el mundo en vías de desarrollo, a pesar de que estén siendo criticadas debido a su elevado impacto medioambiental. Un ejemplo de central termoeléctrica de ciclo convencional se muestra en la figura 2.

Ejemplo de termoeléctrica mostrado en la figura 1.

Fig. 2. Centrales termoeléctricas de ciclo convencional.

Fig. 4. Termoeléctrica de manzanillo (General Manuel Álvarez Moreno.

II.

OBJETIVO.

Conocer el funcionamiento, cada uno de los módulos que componen la termoeléctrica de manzanillo.

Nota (Fig 2): Diagrama de una central térmica de carbón de ciclo convencional 1. Torre de refrigeración 10. Válvula de control de gases 19. Supercalentador 2. Bomba hidráulica 11.Turbina de vapor de alta presión 20. Ventilador de tiro forzado 3. Línea de transmisión (trifásica) 12. Desgasificador 21. Recalentador 4. Transformador (trifásico) 13. Calentador 22. Toma de aire de combustión 5. Generador eléctrico (trifásico) 14. Cinta transportadora de carbón 23. Economizador 6. Turbina de vapor de baja presión 15. Tolva de carbón 24. Precalentador de aire 7. Bomba de condensación 16. Pulverizador de carbón 25. Precipitador

electrostático 8. Condensador de superficie 17. Tambor de vapor 26. Ventilador de tiro inducido 9. Turbina de media presión 18. Tolva de cenizas 27. Chimenea de emisiones.

Centrales termoeléctricas de ciclo combinado.

Al momento de pasar al cuarto de control donde se monitoreaba toda la generación de la central por modulo, observamos que la central estaba trabajando al máximo pues estaba generando alrededor de 730MW a la 1:30pm (el cuarto de control de monitoreo se muestra en las figuras 4,5 y 6 con las gráficas de generación). Viendo pues que esta central es la segunda a nivel nacional con mayor capacidad de generación.

En la actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar energía eléctrica. Normalmente durante el proceso de partida de estas centrales solo funciona la turbina de gas; a este modo de operación se lo llama ciclo abierto. Si bien la mayoría de las centrales de este tipo pueden intercambiar el combustible (entre gas y diésel) incluso en funcionamiento. Como la diferencia de temperatura que se produce entre la combustión y los gases de escape es más alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55 %.

Fig. 4. Cuarto de control de generación de las turbinas.

Fig. 5. Cuarto de control de generación de las turbinas (gráficas y diagramas de las turbinas).

Fig. 3. Esquema básico de funcionamiento de una central térmica de ciclo combinado.

Proyecto para la Repotenciación de la Central de generación de energía eléctrica Manzanillo I, por medio de la conversión a Ciclo Combinado de las unidades U-1 y 2. Comprende el diseño, la ingeniería, el suministro de equipos y materiales, la construcción, instalación y pruebas. Capacidad neta garantizada en ciclo abierto por módulo de 464.8 MW ± 15%. Capacidad neta garantizada en Ciclo Combinado por módulo de 707.1 MW ± 15%, considerando como combustible principal el gas natural.

Fig. 6. Cuarto de control de generación de las turbinas (gráficas y diagramas de las turbinas).

Impacto ambiental La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales térmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para tratar de paliar, en la medida de lo posible, los daños que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas. Algunos tipos de centrales termoeléctricas contribuyen al efecto invernadero emitiendo dióxido de carbono. No es el caso de las centrales de energía solar térmica que al no quemar ningún combustible, no lo hacen. También hay que considerar que la masa de este gas emitida por unidad de energía producida no es la misma en todos los casos: el carbón se compone de carbono e impurezas. Casi todo el carbono que se quema se convierte en dióxido de carbono —también puede convertirse en monóxido de carbono si la combustión es pobre en oxígeno—. En el caso del gas natural, por cada átomo de carbono hay cuatro de hidrógeno que también producen energía al combinarse con oxígeno para convertirse en agua, por lo que contaminan menos por cada unidad de energía que producen y la emisión de gases perjudiciales procedentes de la combustión de impurezas -como los óxidos de azufre- es mucho menor. La placa con información de generación de la central se muestra en la figura 7 especificando CFE la capacidad de generación de cada uno de los módulos.



La gran cantidad de energía térmica generada (en las más eficientes, al menos el 50 % del total de la energía consumida) podría emplearse como energía residual para calefactor (o incluso refrigerar) edificios mediante una red de distribución. Desventajas

El uso de combustibles genera emisiones de gases de efecto invernadero y, en algunos casos, de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes (hollines) en las de carbón, si no están bien depurados los humos. 



Los combustibles fósiles no son una fuente de energía infinita, por lo tanto su uso está limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad económica. Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales cuando la refrigeración se hace mediante el agua del río en cuestión (lo que no es frecuente, pues es más eficiente hacerla mediante vaporización).

IV.

CONCLUCIÓN.

Energía termoeléctrica a la forma de energía que resulta de liberar el agua por medio de un combustible para mover un alternador y producir energía eléctrica. La energía termoeléctrica puede usar como combustibles productos fósiles como petróleo, carbón o gas natural (ciclo combinado), átomos de uranio, en el caso de la energía nuclear, y energía solar para la generación solar-termoeléctrica.

V.

Fig. 7. Placa de la Central Termoeléctrica General Manuel Álvarez Moreno.

REFERENCIAS.

[1] Bhag S. Gurú (2003), Máquinas eléctricas y transformadoras, Oxford ISBN-10: 0195138902. 720 pp. [2] Paul Gill, Electrical Power Equipment Maintenance and Testing, MADISON AVENUE. [3] Gilberto Enríquez Harper, Elementos de protección de sistemas eléctricos, Teoría y Práctica, Limusa [4] Grainger Power, Análisis de sistemas de potencia, McGraw-Hill, ISBN- 10:0070612935. 784 pp. [5] J. Duncan Glover (2003), Análisis y diseño de sistemas de potencia, Thomson Learning Mexico, ISBN10: 9706862919. 672 pp. [6] J. Lewis Blackburn, Protective Relaying Principles and Application, Ed. Marcel Dekker Inc. [7] www.ritz-international.com

Ventajas y Desventajas Ventajas 



Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva.[cita requerida] Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más eficientes (alcanzan el 50 %) que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía eléctrica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 20 %, quedando así en 0,54 kg de CO2, por kWh producido.

VI.

EVIDENCIAS.