 |
Tecnologia Industrial I |
- A les centrals tèrmiques convencionals
es genera energia elèctrica a partir de l’energia tèrmica
produïda per la combustió de carbó, fuel o gas.
- COMPONENTS D’UNA CENTRAL TÈRMICA
- FUNCIONAMENT D’UNA CENTRAL TERMOELÈCTRICA
- CENTRALS TERMOELÈCTRIQUES I EL MEDI AMBIENT
- CENTRALS DE COGENERACIÓ
- Turbines de gas: S’utilitzen per a potencies elevades. Es construeixen mòduls des d’1MW fins a 10MW.
- Motors de cicle dièsel: Es construeixen mòduls des de 70kW fins a 2MW.
El qualificatiu de convencionals és per diferenciar-les d’altres centrals que generen electricitat utilitzant turbines de vapor, però emprant una font energètica diferent, com ara les centrals nuclears i les centrals solars. Hi ha altres tipus de centrals tèrmiques de poca potència, que utilitzen el combustible per accionar màquines de combustió interna, com ara els motors dièsel i les turbines de gas.
En el diagrama de blocs pots veure les transformacions d'energia que hi ha a les centrals tèrmiques convencionals.
Els diferents elements d’una central
tèrmica són:
- Magatzem de combustible: Si el combustible es carbó, es trirura en forma de pols fina per facilitar-ne la combustió. En el cas del fuel, s’emmagatzema en grans dipòsits que tenen reserva per a un o dos mesos. El fuel es preescalfat perque fluïdifiqui i s’injecta als cremadors. Si utilitzem gas natural, mitjançant una estació reductora de pressió, s’adequa a les característiques de funcionament dels cremadors.
- Caldera: Les mes utilitzades són les de radiació, anomenades així perquè la transmissió de la calor es per transmissió. Disposen de cremadors adequats al tipus de combustible que utilitzen.
Els reescalfadors: Són les parts
de la caldera destinats a eliminar les petites gotes d’aigua que acompanyen
el vapor, per convertir-lo en vapor sec.
Els economitzadors i preeescalfadors:
Aprofiten el calor residual dels gasos emesos per fer un escalfament previ
a l’aigua que alimenta la caldera, al combustible quan és necessari
i a l’aire utilitzant la combustió.
- Turbines: Màquines motrius que transformen l’energia cinètica del vapor d’aigua en energia cinètica rotatòria en el rodet.
- Condensador: L’aigua per vaporitzar a d’entrar a la caldera en estat líquid. En el condensador, el vapor procedent de les turbines es condensa abans de tornar a entrar a la caldera per tal de repetir-se el cicle.
- Torre de refrigeració: Serveix per refredar l’aigua refrigerant del condensador. En els circuits tancats és imprescindible refredar l’aigua per tornar-la a utilitzar. En els oberts, que utilitzen aigua d’un riu, és necessari, per no afectar la fauna, que es retorni al riu amb la temperatura més semblant possible a la de l’aigua del riu.
- Xemeneia: Té la funció de crear una depressió dins la caldera perquè circulin els gasos despresos a la combustió i poder-los evacuar a l’atmosfera. Poden ser de tir natural en què la circulació dels gasos es provocada per la geometria de la pròpia xemeneia, o de tir forçat quan la circulació es ajudada per mitjà d’impulsors mecànics.
- Equip elèctric: Està format per l’alternador, els transformadors i el parc de distribució.
- Sala de tractament de l’aigua d’alimentació:
L’aigua utilitzada a la caldera és quasi sempre aigua natural que
conté diferents sals minerals i gasos dissolts. Aquestes sals es
precipiten formant fang i incrustacions en els tubs. El bon funcionament
de la caldera depèn en part de la qualitat de l’aigua.
La calor despresa en la combustió escalfa l’aigua dels tubs i produeix vapor, que en el reescalfador n´és eliminada la humitat i augmentada la temperatura. El vapor s’expandeix pels diferents cossos de la turbina i cedeix energia cinètica al rotor de les turbines. A la sortida de les turbines el vapor passa al condensador, es refreda i es condensa. L’aigua condensada se sotmet a diferents etapes de preescalfament i s’intrudueix a la caldera. L’aigua de refrigeració cedeix la calor extreta del condensador a l’atmosfera per mitjà de torres de refrigeració.
Contaminació atmosfèrica
La utilització de combustibles
fòssils comporta la producció de CO2 i vapor de H2O, son
les causants de l’efecte hivernacle. La mala combustió i les impureses
que contenen originen l’emissió de SOx i NOx. Causants de
la pluja àcida. Aquests òxids, juntament amb l’emissió
d’hidrocarburs, són les causants de les boires fotoquímiquies.
La contaminació tèmica es
minimitza amb la utilització de torres de refrigeració.
Contaminació acústica
Cal evitar que el soroll produït
pels ventiladors forçats, les vàlvules de purga, etc... afectin
al medi ambient, sobretot si hi ha poblacions properes a la central:
Noves tecnologies
Com sabem, el carbó es el mes contaminant,
i es el que disposa de mes reserves, per tant el futur de les centrals
depen molt de la seva utilització. Avui dia s’estan desenvolupant
noves tecnologies:
- sistemes de dessulfuració
- Gasificació del carbó
- Combustió en llit fluid
- Centrals de cicle combinat
S’enten per cogeneració, la producció simultania d’energia elèctrica i tèrmica en el mateix lloc de consum.
Durant la dècada de 1980 s’inicià el procés d’implantació de les noves tecnologies de cogeneració, que utilitzen turbines de gas i motors de cicle diesel. Aquestes tecnologies fan servir moduls de cogeneració que treballen en parel.lel, la qual cosa permet de flexibilitzar la producció.
Moduls de cogeneració: Formats per
la màquina motriu i l’alternador, els mes utilitzays son:
Des del punt de vista mediambiental,
les centrals o plantes de cogeneració son molt poc contaminants
de l’atmosfera per que el seu rendiment energètic es molt alt.
ACTIVITATS
