•
Se toma aire atmosférico a través de la admisión del
compresor desde donde se envía aire comprimido a la
cámara de combustión en la cual el combustible entra con
un caudal constante y se mantiene en llama continua. La
ignición inicial se obtiene generalmente por medio de una
chispa. El aire, calentado en la cámara de combustión, se
expande a través de toberas o paletas fijas y adquiere una
elevada velocidad. Parte de la energía cinética de la
corriente de aire es cedida a los álabes de la turbina.
En la operación de las turbinas de gas se presentan varias
limitaciones de índole práctica, las cuales determinan gran
parte de la actuación de esta clase de máquinas. Entre estas
limitaciones merecen citarse la temperatura y velocidad de
los álabes, el rendimiento del compresor, el rendimiento de
la turbina y la transferencia de calor (en ciclos con
regeneración).
 La
generación de energía eléctrica en las
unidades
de
turbogas,
se
realiza
directamente de la energía cinética
resultante de la expansión de aire
comprimido y los gases de combustión. La
turbina está unida al rotor del generador,
dando lugar a la producción de energía
eléctrica. Los gases de la combustión, se
descargan directamente a la atmósfera
después de trabajar en la turbina.
•
Generación eléctrica: Se utilizan las turbinas de
gas para generar energía eléctrica para cargas
pico de trabajo en primer lugar. Los costos de
instalación y operación, siempre que se usen
combustibles refinados, son favorables para
trabajos intermitentes. Los motores de aviación
adaptados para este servicio disponen de un
rápido arranque, aproximadamente dos minutos
para arrancar a plena carga. se han instalado
plantas de potencia a carga pico arriba de 150
MW con un solo generador.

Una turbina de gas consta básicamente
de un compresor de aire, una cámara de
combustión y la turbina.
El compresor:
Esta ubicado en la
sección frontal de la
turbina y es el
elemento por el cual
se introduce en forma
forzada el aire desde
el exterior. Es de
flujo axial para
grandes turbinas por
su elevado
rendimiento y
capacidad .
•
 La
cámara de combustión: Se fabrican de
tipo cilíndrico o en forma de anillo. Debe
llevar el gas a temperatura uniforme con
mínimas
diferencias
de
presión.
Generalmente se fabrican metálicos y se
enfrían con el aire entrante.
 Accesorios:
También posee varios
dispositivos auxiliares tales como filtros,
dispositivos de regulación de velocidad,
de lubricación, de alimentación, del
combustor y de puesta en marcha. Estos
dispositivos
dependen
de
las
características de velocidad y de la
relación peso / potencia
•

1.
2.
3.
4.
El ciclo básico de la turbina de gas es
el BRAYTON o JOULE.
Las turbinas de gas usualmente operan
en un ciclo abierto.
Aire fresco en condiciones ambiente
se introduce dentro del compresor
donde su temperatura y presión se
eleva.
El aire de alta presión sigue hacia la
cámara de combustión donde el
combustible se quema a presión
constante.
Los gases de alta temperatura que
resultan entran a la turbina, donde se
expanden hasta la presión
atmosférica, de tal forma que
producen potencia.
Los gases de escape que salen de la
turbina se expulsan hacia fuera (no
se recirculan), lo que provoca que el
ciclo se clasifique como un ciclo
abierto.

Las centrales eléctricas de turbina de gas son
empleadas por la industria de generación eléctrica en
emergencias y durante períodos picos gracias a su
bajo costo y rápido tiempo de respuesta. Las turbinas
de gas también se utilizan con las centrales eléctricas
de vapor en el lado de alta temperatura, formando un
ciclo dual. En estas plantas, los gases de escape de las
turbinas de gas sirven como la fuente de calor para el
vapor. El ciclo de turbina de gas también puede
ejecutarse como un ciclo cerrado para ser utilizado en
centrales nucleoeléctricas. Esta vez el fluido de trabajo
no se limita al aire., y puede emplearse un gas con
características más convenientes (como el helio).

Sobre turbinas de vapor:












Instalaciones mas compactas
Menos dispositivos auxiliares
No necesitan condensador
No necesitan agua
Lubricación más simple
Fácil control
Cimientos ligeros
Escape limpio (no necesita chimenea)
No existen limitaciones impuestas por las características de las hélices.
alta confiabilidad
larga vida y operación mas conveniente.
El tiempo de arranque de la máquina de 2 minutos.

Más caro de operar que el disel
 Una parte importante del trabajo
generado se pierde



Página realizada y publicada por: Guillermo León Zapata para el
área de Hidráulica. Ingeniería Civil
Profesor: Francisco Jaime Mejía Garcés.
Escuela de Ingeniería de Antioquia
Envigado.
2002
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/maquinashidrauli
cas/turbinas_gas/page6.html
http://html.rincondelvago.com/ciclo-de-brayton.html


Es una instalación en donde la energía mecánica que se
necesita para mover el rotor del generador y por tanto para
obtener la energía eléctrica, se obtiene a partir del vapor
formado
al
hervir
el
agua
en
una
caldera.
El vapor generado tiene una gran presión, y se hace llegar a
las turbinas para que su expansión sea capaz de mover los
álabes de las mismas. Las denominadas termoeléctricas
clásicas son de: carbón, de fuel o gas natural. En dichas
centrales la energía de la combustión del carbón, fuel o gas
natural se emplea para hacer la transformación del agua en
vapor.
Una central térmica clásica se compone de una caldera y de
una turbina que mueve al generador eléctrico. La caldera es
el elemento fundamental y en ella se produce la combustión
del carbón, fuel o gas.


Caldera. En este espacio el
agua se transforma en vapor,
cambiando su estado. Esta
acción se produce gracias a la
combustión del gas natural
(o cualquier otro combustible
fósil que pueda utilizar la
central), con la que se generan
gases a muy alta temperatura
que al entrar en contacto con el
agua líquida la convierten en
vapor.
El agua que se transforma en
vapor circula por unas cañerías
llamadas serpentines, donde
se produce el intercambio de
calor entre los gases de la
combustión y el agua.
 Turbina
de vapor. Máquina que recoge
el vapor de agua y que, gracias a un
complejo sistema de presiones y
temperaturas, consigue que se mueva
el eje que la atraviesa. Esta turbina
normalmente tiene varios cuerpos, de
alta, media y baja presión, para
aprovechar al máximo el vapor de agua.
El eje que atraviesa los diferentes
cuerpos
está
conectado
con
el
generador.

En (1) se extrae el vapor de la caldera y se
conduce el vapor al primer sobrecalentador. El
vapor se calienta (aumentando su temperatura)
hasta salir como vapor sobrecalentado en el
estado (2). El vapor que sale del sobrecalentador
se lleva a la turbina de alta presión (T1). Allí se
expande, recuperando trabajo, en la turbina, hasta
el estado (3) en la evolución (2)-(3). El vapor que
descarga la primera turbina se lleva a un
segundo sobrecalentador donde la temperatura
aumenta hasta (4) en la evolución (3)-(4). A
continuación este vapor se inyecta a la turbina de
baja presión (T2) y se expande en la evolución
(4)-(5), recuperando el trabajo W2. El vapor que
descarga la turbina de baja presión se evacúa al
condensador donde se convierte en agua. Del
condensador se extrae líquido saturado en el
estado (6). La bomba comprime el condensado
en la evolución (6)-(7), reinyectando el
condensado en la caldera y se repite el ciclo.
 Generador
. Máquina que recoge la
energía mecánica generada en el eje
que atraviesa la turbina y la transforma
en eléctrica mediante inducción
electromagnética. Las centrales
eléctricas transforman la energía
mecánica del eje en una corriente
eléctrica trifásica y alterna .



La incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se
produce de dos maneras básicas:
Emisión de residuos a la atmósfera: Este tipo de residuos provienen de
la combustión de los combustibles fósiles que utilizan las centrales
térmicas convencionales para funcionar y producir electricidad. Esta
combustión genera partículas que van a parar a la atmósfera, pudiendo
perjudicar el entorno del planeta. Por eso, las centrales térmicas
convencionales disponen de chimeneas de gran altura que dispersan
estas partículas y reducen, localmente, su influencia negativa en el aire.
Además, las centrales termoeléctricas disponen de filtros de partículas
que retienen una gran parte de estas, evitando que salgan al exterior.
Transferencia térmica: Algunas centrales térmicas (las denominadas
de ciclo abierto) pueden provocar el calentamiento de las aguas del río o
del mar. Este tipo de impactos en el medio se solucionan con la
utilización de sistemas de refrigeración, cuya tarea principal es enfriar
el agua a temperaturas parecidas a las normales para el medio ambiente
y así evitar su calentamiento.


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





VENTAJAS
- Producen mucha energía
- Producción de energía relativamente rentable
- Las cenizas producidas durante la combustión pueden usarse en
la construcción
INCONVENIENTES
- Los gases producidos en la combustión contaminan la atmósfera
- El agua usada para la refrigeración queda contaminada
- En los procesos de limpieza de la central se producen muchos
residuos
- Uso de combustibles fósiles (no renovables)



http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-022601/capitulo2.html
http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursosinteractivos/produccion-de-electricidad/viii.-las-centralestermicas-convencionales
http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar/largoviaje/ter
micas1comofuncionan.htm
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