Balances térmico y termoeconómico
Potencias de un flujo
a) Potencias entálpicas
b) Potencias exergéticas
Energía de un flujo
Así pues, para los balances necesitamos conocer las propiedades termodinámicas de cada posición y sus correspondientes caudales.
Cálculo de caudales
b) Balances de energía
a) Balances de masa
Haciendo balances de masa y balances de energía a los equipos del circuito del vapor, obtenemos n-1 ecuaciones, siendo n el número de posiciones (en la realidad, unas 100). El caudal de una posición hay que medirlo con un venturi, a la entrada del desgasificador por ejemplo; con ello ya tenemos n ecuaciones, y podemos calcular los caudales de todas las posiciones.
Subíndice (e): flujos entrantes
Subíndice (s): flujos salientes
BALANCE TÉRMICO
a) Rendimiento neto del grupo
b) Consumo específico neto del grupo
(adimensional)
En centrales térmicas, y no sé por qué, lo suelen medir en la siguiente forma dimensional:
(combustible)
(combustión)
P(red eléctrica)
Factor de crédito fc
Al poder calorífico inferior Hu del combustible, , hay que sumarle el equivalente a la energía recibida de los ventiladores de entrada de aire y de salida de humos, llamado crédito Hc
(combustible)
(combustión)
(bruto vapor)
P(red eléctrica)
Rendimiento de la caldera
El calor recibido por el vapor es inferior al calor de combustión, pues los humos salen de la chimenea a unos 130-170 oC, dependiendo del azufre que tenga el carbón. Éste, en la combustión, produce anhídrido sulfúrico (SO3), que en pre- sencia de agua líquida se transforma en ácido sulfúrico (H2SO4), muy corrosivo. Por eso, el vapor de agua contenido en los humos ha de condensarse fuera. Así pues,
(combustible)
(combustión)
(bruto vapor)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
Factor de generación, fg
Parte del “vapor bruto” generado en la caldera no llega a la turbina. Para el “vapor neto” habría que descontar utilidades externas, como, “tanque de purga continua”, “sopladores de cenizas” y “pérdidas incontroladas”:
(combustible)
(combustión)
(bruto vapor)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
P(turbina)
Rendimiento bruto del ciclo, h(TBC)
Cociente entre la potencia interior en el eje de la turbina y el calor neto recibido:
(combustible)
(combustión)
P(bombas)
(bruto vapor)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
P(turbina)
Rendimiento neto del ciclo, h(TNC)
Cociente entre la diferencia de la potencia interior en el eje de la turbina y la de las bombas, y el calor neto recibido:
(combustible)
(combustión)
P(bombas)
(bruto vapor)
P(bornes alter.)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
P(turbina)
Rendimiento electromecánico, hem
Cociente entre la potencia exterior en el eje de la turbina (potencia en bornes de alternador), y la interior en el eje:
(combustible)
(combustión)
P(bombas)
(bruto vapor)
P(bornes alter.)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
P(turbina)
Factor de auxiliares, fa
Es el cociente entre la potencia obtenida en bornes de alternador y la que se envía a red. Una parte la emplea la propia cen- tral para su funcionamiento (auxiliares):
(combustible)
(combustión)
P(bombas)
(bruto vapor)
P(bornes alter.)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
P(turbina)
Rendimiento bruto del grupo, h(BG)
(combustible)
(combustión)
P(bombas)
(bruto vapor)
P(bornes alter.)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
P(turbina)
Rendimiento neto del grupo, h(NG)
(combustible)
(combustión)
P(bombas)
(bruto vapor)
P(bornes alter.)
(neto vapor)
P(red eléctrica)
P(turbina)
Rendimiento neto del grupo en función de rendimientos parciales y factores
Rendimiento neto del grupo en función de rendimientos parciales y factores
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