7/25/2019 Ciclo de potencia de gas combinado

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Ciclo de potencia combinado de gas y vapor

El ciclo combinado de gas y vapor es el resultado de una constante busqueda por

mejorar la eficiencia trmica de las centrales termoelctricas para la produccin de

energa elctrica.

Uno de los ciclos ms importantes en este mbito es el ciclo combinado Brayton

(turbina de gas con ciclo !an"ine (turbina de vapor. #omo bien sabemos se $an

anali%ado estos dos ciclos individualmente& pero es sabido que al combinar ambos

ciclos se obtiene una eficiencia trmica ms alta que cualquiera de los ciclos

ejecutados individualmente.

'or las propiedades de un gas y de un vapor& es conocido que son estados de una

sustancia diferentes entre si y una de las grandes diferencias de estos dos ciclos

que trabajan con esos estados respectivamente es que los ciclos de turbina de

gas operan a grandes temperaturas& ms elevadas que las del ciclo !an"ine o de

turbina de vapor.

El uso de temperaturas muy elevadas en las turbinas de gas a sido gracias a los

avances tecnolgicos reali%ados en los labes& en lo que se refiere al material del

que estn $ec$os y al revestimiento utili%ado. ormalmente se utili%an aleaciones

de titanio o de nquel y se les rreali%an pruebas mecnicas para que tengan una

resitencia al desgaste y a la ftiga& aparte de las altas temperaturas antes

mencionadas.

)e requiere demasiado cuidado en el montaje que se reali%a sobre el rotor& ya que

al estar e*puesto a muc$as vibraciones podra causar su desprendimiento.

+a temperatura promedio a la entrada de la turbina en la centrales termoelctricas

de vapor es alrededor de ,- /#& demasiado inferiores al promedio de

temperatura en las centrales elctricas de turbina de gas alrededor de 01-2 /#.

3 simple vista las ventajas se las lleva el ciclo Brayton por utili%ar turbina de gas

debido a que las grandes temperaturas producen una elevada eficiencia trmica.

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Una gran desventaja que presenta el ciclo Brayton es la elevada temperatura a la

que sale el gas de la turbina& lo que genera muc$a perdida de energa y pierde

parte de la eficiencia trmica. 'or esta ra%n se recomienda aprovec$ar los gases

de escape o des$ec$os del ciclo& como fuente de energa de otro ciclo que trabaje

a temperaturas menores& como es el caso del ciclo !an"ine o de potencia de

vapor.

#omo resultado de esta unin se tiene el ciclo combinado de gas y vapor. En este

ciclo los gases de escape se introducen a un intercambiador de calor que se

sustituye por la caldera en el ciclo !an"ine y de esta forma el agua que sale de la

bomba y entra al intercambiador de calor se vuelve vapor por la adicin de calor

de los gases de escape del ciclo Brayton.

4e esta forma se aprovec$a el gas que escapa del ciclo de turbina de gas.

El ciclo combinado de gas y vapor a tenido resultados positivos en la eficiencia del

ciclo y en la cuestin econmica& pues a resultado un a$orro econmico y

energtico a gran escala. En todo el mundo se $an reportado eficiencia rondando

por encima del 15.

Entre las centrales termoelctricas que $an utili%ado este ciclo combinado se

encuentran6

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Tohoku en Nigata, Japn: Es una central combinada de 07 89 puesta

en marc$a en 07:2& poseyendo a la fec$a una eficiencia trmica del 115

con la utili%acin de dos turbinas de vapor y seis turbinas de gas.+a relacin de compresin utili%ada es de 01 en los compresores& mientras

que el flujo msico es de 11; "g