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EL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR EN CENTRALES TERMOSOLARES

 

El tren de generación de vapor es el encargado de intercambiar la energía recogida en el campo solar y transportada por el fluido caloportador, para con ella producir vapor a dos niveles de presión (alta y baja presión). Se trata de un conjunto de intercambiadores carcasa-tubos con funciones diferenciadas: calentar agua, producir vapor, calentar el vapor y recalentarlo tras haber atravesado la turbina de alta presión.

 

Este artículo es un extracto del capítulo 7 del libro SISTEMA HTF EN CENTRALES TERMOSOLARES.

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Descárgate aquí el índice del libro en formato pdf.

 

EL CICLO RANKINE

El ciclo Rankine en el que se basan las centrales termosolares CCP, se trata de un ciclo con sobrecalentamiento, recalentamiento y regeneración, en el que se obtiene un rendimiento eléctrico cercano al 40%. Las centrales termosolares CCP utilizan dos niveles de presión de vapor: 103 bares y 18 bares (valores aproximados).

htf ciclo rankine

Analizando la gráfica T-S que representa el ciclo Rankine puede apreciarse que en un momento determinado durante la expansión del vapor en la turbina de alta presión se alcanzan condiciones de saturación, apareciendo gotas de agua en el vapor. Ante el riesgo de que se produzca erosión en los álabes debidos a estas gotas (que se comportarán como piedras que golpean los álabes) se prefiere extraer el vapor, volver a calentarlo y expandirlo de nuevo en una turbina especial de baja presión.

 

balance de energia

 

El gráfico de arriba muestra el balance de energía de una central termosolar al 100 % de carga. Esto impone una configuración de equipos para el tren de generación de vapor, que incluirá al menos intercambiadores especializados en el calentamiento de agua, generación de vapor, sobrecalentamiento del vapor y recalentamiento de éste una vez ha atravesado la turbina de alta presión. 

Como puede apreciarse en el balance, una parte del fluido (entre el 80 y el 90%) se deriva hacia el conjunto de intercambiadores encargado de generar vapor de alta presión. En paralelo, otra parte del fluido (entre el 10 y el 20%) se encarga de suministrar HTF a la más alta temperatura para realizar el recalentamiento del vapor.

portada libro sistema htf

INDICE DETALLADO DEL CAPITULO 7

 

7. LOS INTERCAMBIADORES DEL TREN DE GEN. DE VAPOR 

7.1 EL CICLO RANKINE 

7.2 EQUIPOS QUE FORMAN PARTE DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR 

7.3 CONFIGURACIÓN DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR 

7.4 REPARTO DE FLUIDO 

7.5 GENERALIDADES SOBRE INTERCAMBIADORES CARCASA-TUBOS 

7.5.1 La carcasa 

7.5.2 Los tubos 

7.5.3 Las placas tubulares 

7.5.4 Placas deflectoras 

7.6 LA CLASIFICACIÓN TEMA 

7.7 EL ECONOMIZADOR 

7.8 EVAPORADOR 

7.9 EL SOBRECALENTADOR 

7.10 RECALENTADOR 

7.11 VISIÓN GENERAL DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR 

 

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EL SISTEMA HTF EN CENTRALES TERMOSOLARES CCP

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