Central de energía térmica
Una planta combinada de calor y energía ( HKW ) es una planta industrial para la generación de electricidad y calor en un proceso de acoplamiento , la generación combinada de calor y energía . Debido a la necesidad de alimentar una red de calefacción urbana , las centrales térmicas se ubican en las proximidades de aglomeraciones urbanas o plantas industriales con altos requisitos de calor.
tecnología
Al igual que con una central eléctrica de vapor clásica , la energía primaria se convierte en electricidad con la ayuda de un ciclo cerrado de agua y vapor. El calor se agrega al agua a través de la combustión, por lo que se evapora en la caldera y luego se lleva a la temperatura más alta posible en el sobrecalentador . El vapor vivo (condiciones máximas de funcionamiento: 520–560 ° C, 160–250 bar) se expande en una turbina de vapor y acciona el generador . El vapor se licúa en un condensador . El vapor de agua condensado se alimenta al recipiente de condensado y se alimenta al recipiente de agua de alimentación por medio de bombas de condensado . Allí se mezcla el condensado y el agua de reposición tratada de la mezcla del tanque de agua desionizada . El agua se calienta en el tanque de agua de alimentación y se desgasifica térmicamente a través de la cúpula del desgasificador . El recipiente forma la plantilla para las bombas de agua de alimentación , que alimentan el agua a la caldera, generalmente primero a través del precalentador de agua de alimentación .
Condensador de calefacción
En la central de condensación que solo genera electricidad, la expansión tiene lugar hasta un nivel de presión por debajo de 0,1 bar y se produce una condensación parcial a vapor húmedo en la turbina . El bajo nivel de temperatura de 30 a 40 ° C del calor residual de condensación no permite ningún uso posterior significativo. En una central térmica original, se utiliza vapor a mayor presión mediante un intercambiador de calor (también conocido como "condensador de calefacción") para poder proporcionar energía a una red de calefacción urbana . Esto generalmente se hace con agua caliente (rara vez con vapor). Las temperaturas de flujo están compensadas por el clima, desde 70 ° C en verano hasta 140 ° C en invierno.
El vapor para el condensador de calefacción se puede obtener de dos formas. Por un lado, se puede utilizar una turbina de contrapresión en la que el vapor no se expande por completo. Después de la turbina, todo el flujo de vapor llega al condensador de calefacción. Existe una relación de acoplamiento rígida entre los productos de la electricidad y el calor. Por otro lado, una turbina de extracción de condensación abre la posibilidad de ramificar el vapor antes de ingresar a la parte de baja presión del conjunto de turbina . Aquí es posible un funcionamiento más flexible con un acoplamiento flexible de electricidad y calor. Cuanto más vapor se extrae para fines de calefacción, menos disponible para realizar trabajos mecánicos en la turbina.
Formas especiales
Además de los sistemas de turbinas de vapor, también existen procesos de cogeneración con turbina de gas . El gas de escape caliente de la turbina de gas se utiliza en calderas de calor residual , donde, además de la calefacción urbana, se puede generar vapor sobrecalentado para procesos industriales. Si el vapor pasa a través de otra turbina de vapor para aumentar la eficiencia del sistema eléctrico, se denomina planta de energía de ciclo combinado ( ciclo combinado de gas y proceso de vapor). Aquí también se puede extraer vapor parcialmente expandido de la turbina de vapor para fines de calefacción.
Los sistemas más pequeños en construcción modular se denominan centrales térmicas de tipo bloque . A diferencia de las centrales térmicas, que pueden tener una potencia eléctrica de hasta varios 100 MW, su tamaño está en el rango de kW hasta un máximo de unos pocos megavatios. Se alimentan a una red de calefacción local o suministran calor a complejos de edificios más grandes.
Comparación con grandes centrales eléctricas
Además del gas natural comparativamente caro, la hulla también se puede utilizar de forma relativamente eficiente si se utiliza en centrales térmicas. A diferencia de una gran central eléctrica moderna (p. Ej., Datteln hasta un 60% de eficiencia de combustible, incluido un 4% de suministro de calefacción urbana), una central de calefacción (p. Ej., Munich North 2) tiene una eficiencia de combustible de hasta el 85%. Sin embargo, para sistemas grandes, la optimización que requiere mucho tiempo para una alta eficiencia eléctrica es más viable económicamente, y los costos de mantenimiento e inversión para grandes centrales eléctricas son menores en relación con la producción eléctrica.
Ver también
- Calefacción urbana
- Calefacción local
- CHP
- Micro-CHP
- Calor y potencia combinados
- Planta de cogeneración de biomasa
enlaces web
- La gran central eléctrica de Mannheim
- Sistemas de cogeneración Vattenfall ( Memento del 17 de enero de 2007 en Internet Archive ) (archivo PDF; 14 kB)
Evidencia individual
- ↑ Información de www.swm.de ( Memento del 31 de marzo de 2010 en Internet Archive )