Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

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UNIDAD 1 La energía, la materia y el cambioque se produce energía eléctrica. Ésta es vertida a la red de transporte a alta tensiónpor acción de un transformador.Por su parte el vapor, debilitada ya su presión, es enviado a unos condensadores. Allíse enfría y se convierte de nuevo en agua. Ésta es conducida otra vez a los tubos quetapizan las paredes de la caldera, con lo que reinicia el ciclo productivo.Reseña históricaLa primera planta termoeléctrica tuvo su inicio en Nueva York en 1882; fue construidacon la primera estación generadora, inventada por Edison. El principio defuncionamiento de una planta térmica se basa en el intercambio de energía calóricaen energía mecánica y luego en energía eléctrica.Las primeras plantas que se construyeron eran máquinas de vapor a pistón, similaresen su funcionamiento a una locomotora, y movían al generador (una de éstasse conserva todavía en la escuela Otto Krause y se activa una vez al año). Luego sereemplazó por una turbina de vapor con la que se calienta agua en una caldera queproduce vapor a presión, el cual se aplica sobre los álabes de la turbina que convierteenergía potencial (presión) en energía cinética que acciona al generador.Fuente de energía utilizada y sus característicasEstas plantas generan energía eléctrica a partir de la combustión de carbón, fuel-oilo gas en una caldera diseñada para ello, y emplean la tradicional turbina de vapor yotra de gas que aprovecha la energía de los gases de escape de la combustión.Con ello se consiguen rendimientos termoeléctricos del orden de 55%, muy superiora los de las plantas convencionales.La ventaja que tiene el gas como sustituto del carbón es que elimina los parques dealmacenamiento, las instalaciones de secado y molienda, la evacuación de escorias,además de aumentar la vida útil de las calderas por la ausencia de incrustacionesy corrosiones, y facilitar considerablemente el control de la combustión. Cuandosustituye al fuel-oil permite suprimir los depósitos de almacenamiento, las instalacionesde bombeo, el consumo de vapor para el calentamiento de depósitos, lastuberías y la inyección en los mecheros de combustión.Descripción detallada de las partes de la plantay su funcionamientoEl funcionamiento de todas las plantas térmicas, o termoeléctricas, es semejante. Elcombustible se almacena en parques o depósitos adyacentes, desde donde se suministraa la planta, pasando a la caldera, en la que se provoca la combustión. Ésta seemplea para calentar el agua que se encuentra en la caldera y producir el vapor. Esteúltimo, con una alta presión, hace girar los álabes de la turbina, cuyo eje rotor girasolidariamente con el de un generador que produce la energía eléctrica; la energía setransporta mediante líneas de alta tensión a los centros de consumo. Por su parte, elvapor se enfría en un condensador y se convierte otra vez en agua, que vuelve a lostubos de la caldera, con lo que comienza de nuevo el ciclo.El agua en circulación que refrigera el condensador expulsa el calor extraído ala atmósfera a través de las torres de refrigeración, grandes estructuras que identificanestas plantas. Parte del calor extraído pasa a un río próximo, un lago o almar. Las torres de refrigeración son enormes cilindros contraídos a media altura(hiperboloides), que emiten constantemente a la atmósfera vapor de agua (que seforma durante el ciclo) no contaminante. Para minimizar los efectos contaminantesde la combustión sobre el entorno, la planta dispone de una chimenea de gran altura(casi 300 m) y de unos precipitadores que retienen las cenizas y otros volátiles de lacombustión. Las cenizas se recuperan para su aprovechamiento en procesos de metalurgiay en el campo de la construcción, donde se mezclan con el cemento.Grupo Editorial Patria103
104Figura 1.145Central termoeléctrica. Carbón, fuel o gas17 11789106 4 512 131QUÍMICA GENERAL1. Cinta transportadora de carbón2. Tolva3. Molino4. Caldera5. Cenizas6. Sobrecalentador7. Recalentador8. Economizador9. Calentador de aire10. Precipitador11. Chimenea12. Turbina de alta presión13. Turbina de media presión14. Turbina de baja presión15. Condensador16. Transformadores17. Torre de refrigeración18. Calentadores19. Generador20. Líneas de transporte de energía eléctrica20 16 1514231819
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