Planta de Energía de Ciclo Combinado Explicada

¿Qué es una planta de energía de ciclo combinado?

Una planta de energía de ciclo combinado (CCPP) es un tipo de planta de energía que integra una turbina de gas y una turbina de vapor para generar electricidad. La turbina de gas genera electricidad directamente, y los gases de escape de la turbina de gas se utilizan para producir vapor en un generador de vapor de recuperación de calor (HRSG). El vapor generado impulsa una turbina de vapor, que también produce electricidad.

Las plantas de energía de ciclo combinado operan utilizando tanto el ciclo termodinámico de Rankine como el ciclo termodinámico de Brayton, de ahí su denominación de plantas de 'ciclo combinado'. El ciclo de Rankine describe las propiedades termodinámicas de un motor térmico que utiliza un fluido como fluido de trabajo (típicamente vapor), mientras que el ciclo de Brayton describe el ciclo termodinámico de un motor térmico que utiliza un gas como fluido de trabajo.

Esquema de Planta de Energía de Ciclo Combinado

Las plantas de energía de ciclo combinado son más eficientes que las plantas de energía convencionales que utilizan solo turbinas de gas o turbinas de vapor; esto se debe a que las plantas de ciclo combinado aprovechan el calor de los gases de escape de una turbina de gas para generar vapor, reduciendo así la pérdida de energía.

Eficiencia de Ciclo Combinado (Ciclo de Brayton y Rankine en Serie)

Es importante saber que 'planta de energía' y 'estación de energía' son términos equivalentes, solo cambia la terminología.

¿Cuáles son las partes principales de una planta de energía de ciclo combinado?

Las partes principales de una CCPP son:

• Turbina de Gas
• HRSG
• Turbina de Vapor

Cómo Funcionan las Plantas de Energía de Ciclo Combinado

A continuación se presenta una descripción simplificada de cómo funciona una planta de energía de ciclo combinado:

1. El aire es aspirado en el compresor de la turbina de gas.

2. El aire se comprime y luego se mezcla con combustible en la cámara de combustión de la turbina de gas.

3. La mezcla de aire y combustible se enciende, y los gases de escape calientes se dirigen a la sección de la turbina de la turbina de gas.

4. La sección de la turbina gira, impulsando el generador de la turbina de gas y produciendo electricidad.

Turbina de Gas (Turbina de Combustión)

5. Los gases de escape de la turbina de gas se dirigen a un HRSG.

6. A medida que los gases de escape pasan a través del HRSG, su calor se transfiere a las tuberías del HRSG, que están llenas de agua. El agua se calienta y se convierte en vapor.

7. El vapor producido se dirige a una turbina de vapor.

8. La turbina de vapor gira, impulsando un generador, produciendo así electricidad.

9. El vapor de escape de la turbina de vapor se condensa en un condensador y se devuelve al HRSG.

Tenga en cuenta que tanto la turbina de gas como la turbina de vapor se utilizan para generar electricidad. Sin embargo, es la turbina de gas la que produce electricidad y el calor necesario para generar vapor, que luego se utiliza para impulsar la turbina de vapor.