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Presentacion unidad 1 termoelectricas

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    22-Jun-2015

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1. Fuentes de ahorro de energa Presentacin Unidad 1Equipo 4Integrantes:*Martin Eduardo Barraza Ortiz *Jorge Alfonso Bernal Zapata *Alan Chvez Medina 2. Plantas Termoelctricas deGas GeotermoelectricasImpacto ambientalPlantas enCarboelctricasNucleoelctrica Mxico 3. La primera Planta termoelctrica nace en Nueva York en (1882) construida con laprimera estacin generadora, inventada por Edison.El principio de funcionamiento de una planta trmica se basa en el intercambio deenerga calrica en energa mecnica y luego en energa elctrica. En el proceso termoelctrico existe una clasificacin de tipos de generacin, segnla tecnologa utilizada para hacer girar los generadores elctricos: Vapor Turbogas Combustin Interna Ciclo CombinadoOtra clasificacin de las centrales termoelctricas corresponde al combustibleprimario para la produccin de vapor: Vapor (combustleo, gas natural y diesel) Carboelctricas (carbn) Dual (combustleo y carbn o combustleo y gas) Geotermoelctrica (vapor extrado del subsuelo) Nucleoelctrica (uranio enriquecido) 4. Las plantas termoelctricas de gas se clasificanen tres:VaporTurbogas o turbinaCiclo combinado 5. Plantas termoelctricas de vaporDescripcin del proceso de las centrales termoelctricas tipo vaporUna central termoelctrica de tipo vapor es una instalacin industrial en la quela energa qumica del combustible se transforma en energa calorfica paraproducir vapor, ste se conduce a la turbina, donde su energa cintica seconvierte en energa mecnica, la que se transmite al generador para producirenerga elctrica. El uso de gas en las centrales trmicas, adems de reducir el impactoambiental, mejora la eficiencia energtica. Menores costos de la energaempleada en el proceso de fabricacin y menores emisiones de CO2 y otroscontaminantes a la atmsfera. La eficiencia de stas no supera el 35% . 6. Secuencia de transformaciones de energa en una termoelctrica de vapor 7. Planta de turbinas o turbogasDescripcin del proceso de plantas de turbogasLa generacin de energa elctrica en las unidades de turbogas, se realizadirectamente la energa cintica resultante de la expansin de aire comprimidoy los gases de combustin. La turbina est unida al generador de rotor, dandolugar a la produccin de energa elctrica. Los gases de la combustin, sedescargan directamente a la atmsfera despus de trabajar en la turbina. 8. Esquema de una planta de turbogas 9. Plantas de ciclo combinadoDescripcin del proceso en instalaciones de ciclo combinadoPlantas de ciclo combinado constar de dos tipos diferentes de unidadesgeneradoras: turbogas y vapor. Una vez que la generacin de energa elctrica de ciclo se termina en lasunidades turbogas, la alta temperatura de gases de escape se utiliza para calentaragua para producir vapor, que se utiliza para generar energa elctrica adicional.Esta combinacin de dos tipos de generacin nos permiten aprovechar al mximolos combustibles utilizados, mejorando as la eficiencia trmica en todos los tiposde generacin termoelctrica. Una de las ventajas de este tipo de plantas es la posibilidad de construirlas en dosetapas. La primera etapa, turbogas, puede ser terminada en un corto perodo detiempo y la planta inicia operaciones de inmediato y posteriormente, la construccinde la unidad de vapor puede ser terminado, y completar as el ciclo combinado. 10. Esquema de una planta de ciclo combinado 11. Descripcin del proceso de carboelctricasEn cuanto a su concepcin bsica, carboelctricas son bsicamente las mismasque las plantas termoelctricas de vapor, el nico cambio importante es que sonalimentadas por carbn, y las cenizas residuales requieren maniobras especiales yamplios espacios para el manejo y confinamiento.Funcionamiento de una carboelctricaEl funcionamiento de una planta termoelctrica de carbn, como la representada enla figura, es la siguiente: el combustible est almacenado en los parquesadyacentes de la planta, desde donde, mediante cintas transportadoras (1), esconducido al molino (3) para ser triturado. Una vez pulverizado, se inyecta,mezclado con aire caliente a presin,en la caldera (4) para su combustin. Dentro de la caldera se produce el vapor queacciona los labes de los cuerpos de las turbinas de alta presin (12), mediapresin (13) y baja presin (14), haciendo girar el rotor de la turbina que se muevesolidariamente con el rotor del generador (19),donde se produce energa elctrica,la cual es transportada mediante lneas de transporta a alta tensin (20) a loscentros de consumo. 12. Despus de accionar las turbinas, el vapor pasa a la fase lquida en el condensador (15).El agua obtenida por la condensacin del vapor se somete a diversas etapas decalentamiento (16) y se inyecta de nuevo en la caldera en las condiciones de presin ytemperatura ms adecuadas para obtener el mximo rendimiento del ciclo.El sistema de agua de circulacin que refrigera el condensador puede operarse encircuito cerrado, trasladando el calor extrado del condensador a la atmsfera mediantetorres de refrigeracin (17), o descargando dicho calor directamente al mar o al ro.Para minimizar los efector de la combustin de carbn sobre el medio ambiente, laplanta posee una chimenea (11) de gran altura -las hay de ms de 300 metros-, quedispersa los contaminantes en las capas altas de la atmsfera, y precipitadores (10) queretienen buena parte de los mismos en el interior de la propia planta. 13. Planta carboelctrica 14. Plantas geotermoelectricasMxico tiene un gran historial en el uso de la energa geotrmica, con el fin degenerar electricidad, que se inicia en los aos 50 cuando la primera planta elctricageotrmica se instal en el continente americano. La capacidad de energa elctricageotrmica es de 964.50 megawatts (MW), la generacin de 3.03% de los 177.795GWh producidos al 30 de septiembre de 2008. El campo geotrmico de Cerro Prieto,es el segundo ms grande del mundo, produce 46,37% de la electricidad distribuidaen Baja California, este sistema es, aparte de la Direccin Nacional del SistemaElctrico. La energa geotrmicaLa energa geotrmica utiliza el agua y la salud; por lo que se reunieron en ciertoslugares subterrneos conocidos como capas geotrmicas. La energa geotrmica,como su nombre lo dice, es la salud de la energa procedente de la esencia mismadel planeta, desplazando hacia arriba en el propio magma que fluye a travs de lasfisuras existentes en las rocas slidas y semislidas en el interior de la Tierra,alcanzando cerca de los niveles de la superficie, donde existen condicionesgeolgicas favorables para su recoleccin. 15. Diagrama de la energa geotrmica 16. Descripcin del proceso de una planta geotrmicaPor medio de pozos especficamente perforados, las aguas subterrneas, queposeen una gran cantidad de energa trmica almacenada, se extraen a lasuperficie transformndose en vapor, que se utiliza para generar energaelctrica.Este tipo de planta opera con los mismos principios que los de unatermoelctrica como vapor, con excepcin de la produccin de vapor, que eneste caso se extrae del subsuelo. El vapor de agua obtenido de la mezcla seenva a un separador; el secado de vapor va a la turbina de energa cinticaque se transforma en energa mecnica y esta a su vez, en electricidad en elgenerador. 17. Esquema de una planta geotrmica 18. Plantas nucleoelctricaLa nica central nucleoelctrica del pasDispone de 370 hectreas localizadas sobre la costa del Golfo de Mxico, en el km 42.5de la carretera federal Cd. Cardel-Nautla, municipio de Alto Lucero; a 60 km al norestede la ciudad de Xalapa, a 70 km del puerto de Veracruz y a 290 km al noreste delDistrito Federal.La central consta de dos unidades, cada una con capacidad de 682.44megavatios, equipadas con reactores del tipo agua hirviente y contenciones de ciclodirecto. El sistema nuclear de suministro de vapor fue adquirido a General Electric y elTurbogenerador a Mitsubishi Heavy Industries.Fisin del uranioEl uranio puede ser manipulado, es posible bombardear el ncleo de un tomo conneutrones, lo cual altera su estructura y puede dividirlo en dos ncleos pequeos. Ladivisin del ncleo emite radiacin, genera energa trmica y libera dos o tresneutrones, es el proceso llamado fisin.Los neutrones producidos por la fisin, impactan otros ncleos del mismo istopogenerando una reaccin en cadena, lo cual libera grandes cantidades de energa. Elcontrol de la reaccin en cadena se realiza utilizando otros elementos como boro ycadmio para capturar los neutrones libres. 19. La energa nuclear utiliza la energa en forma de calor obtenida por la reaccin en cadena de lafisin, para generar electricidad. 20. Reactores NuclearesUn reactor nuclear es un enorme recipiente dentro del cual se estefectuando una reaccin de fisin en cadena de manera controlada. Estcolocado en el centro de un gran edificio de gruesas paredes deconcreto, que protegen al personal que lo opera y al pblico en general de laradiactividad que produce. Bsicamente un reactor consta de tres elementosesenciales: combustible, moderador y refrigerante.En las centrales nucleares el calor se obtiene a partir de la fisin deluranio, no se genera combustin, por analoga con las centralesconvencionales se le denomina combustible nuclear. Como combustible seutiliza Uranio, como moderador y refrigerante agua. 21. Impacto ambiental de las plantas termoelctricas.Los impactos negativos pueden ocurrir durante la construccin, as como la operacin delas plantas termoelctricas. Los impactos de la construccin son causados, principalmente,por las siguientes actividades de la preparacin del sitio: desbroce, excavacin, movimientode tierras, drenaje, dragado o embalse de los ros y otras extensiones de agua,establecimiento de las reas de colocacin, de prstamo y de relleno. Se emplea un grannmero de trabajadores en la construccin de las centrales energticas, y esto puedecausar impactos socioculturales importantes en las comunidades locales.Las plantas termoelctricas son consideradas fuentes importantes de emisionesatmosfricas y pueden afectar la calidad del aire en el rea local o regional. La combustinque ocurre en los proyectos termoelctricos emite dixido de sulfuro (S02), xidos denitrgeno (NOX), monxido de carbono (CO), dixido de carbono (C02) y partculas (quepueden contener metales menores). Las cantidades de cada uno dependern del tipo y eltamao de la instalacin y del tipo y calidad del combustible, y la manera en que se queme. 22. Mxico y sus principales plantasMxico tiene un gran historial en el uso de la energa geotrmica, con el fin de generarelectricidad, que se inicia en los aos 50 cuando la primera planta elctrica geotrmicase instal en el continente americano. La capacidad de energa elctrica geotrmica esde 964.50 megawatts (MW), la generacin de 3.03% de los 177.795 GWh producidos al30 de septiembre de 2008. El campo geotrmico de Cerro Prieto, es el segundo msgrande del mundo, produce 46,37% de la electricidad distribuida en Baja California, estesistema es, aparte de la Direccin Nacional del Sistema Elctrico.La nica central nucleoelctrica del pas dispone de 370 hectreas localizadas sobrela costa del Golfo de Mxico, en el km 42.5 de la carretera federal Cd. Cardel-Nautla,municipio de Alto Lucero; a 60 km al noreste de la ciudad de Xalapa, a 70 km del puertode Veracruz y a 290 km al noreste del Distrito Federal.La central consta de dos unidades, cada una con capacidad de 682.44 megavatios,equipadas con reactores del tipo agua hirviente y contenciones de ciclo directo. Elsistema nuclear de suministro de vapor fue adquirido a General Electric y elTurbogenerador a Mitsubishi Heavy Industries. En nuestro pas, para generar aproximadamente el 72% de la energa elctrica seutilizan combustibles fsiles (combustleo, gas natural y carbn), siendo preponderantesel combustleo y el gas natural. 23. Principales centrales termoelctricas en Mxico Capacidad efectiva instalada Nombre de la central y ubicacinCombustible (MW) P. Elas Calles Carbn2100 (Petacalco, Guerrero) A. Lpez Mateos Combustleo 2100 (Tuxpan, Veracruz) F. Prez Ros Combustleo 1500 (Tula, Hidalgo) Carbn II (Nava, Coahuila)Carbn1400 J. Lpez Portillo (Ro Escondido) Carbn1200 (Nava, Coahuila) M. lvarez Moreno-Manzanillo I Combustleo 1200 (Manzanillo, Colima) Valle de Mxico Gas natural 999.3 (Acolman, Mxico) Salamanca Combustleo 866 (Salamanca, Guanajuato) Altamira Combustleo 800 (Altamira, Tamaulipas) Manzanillo II Combustleo 700 (Manzanillo, Colima)