LOS CIRCUITOS ( 1 / 2 )

 

  Una central termoeléctrica se compone de un circuito de agua cerrado, que se irá transformando en vapor en una caldera, para mover una turbina acoplada a un generador, y su posterior retorno a su estado de agua en un condensador donde enfriamos el vapor que ya ha cumplido la misión de mover la turbina.

PANTALLA DE CONDENSADO Y AGUA DE ALIMENTACION

   Circuito de agua de condensado, empezando por la aspiración del agua mediante unas bombas, pasando por un sistema de filtrado y análisis de agua denominado Polishing, evitando en la medida posible la contaminación del agua de condensado con agua de mar por filtraciones en el condensador, el circuito prosegirá enfriando el vapor de unos eyectores de servicio, que no son más que unos estrechamientos donde se hace pasar un fluido, en este caso vapor que mediante el efecto venturi crea una depresión lo suficiente para hacer vacío en el condensador, y calentando progresivamente el agua en unos calentadores denominados de baja presión que aprovechan extracciones de vapor de la turbina para dicho calentamiento. El circuito terminará en un tanque de almacenamiento denominado desgasificador, donde se eliminan los gases no condensados que se pudiesen alojar en las burbujas del agua de condensado.

   Circuito de agua de alimentación, empezando en el desgasificador, elevado en altura para poder aportar la presión suficiente de aspiración de las bombas de agua de alimentación, estas bombas impulsarán con la presión adecuada y necesaria dependiendo de la carga a través de unos calentadores de agua denominados de alta presión, que aprovechan las extracciones de la turbina para calentarla, dichas extracciones están cogidas más cercanas a las partes con más temperatura y presión que las de baja, para que el aumento de la temperatura sea más progresivo.

   El circuito acabará en el calderín. Un depósito donde hay una mezcla agua-vapor, partiendo de él se distribuye el agua. Desciende a través de la caldera a unos colectores, y formando las paredes del hogar va ascendiendo y convirtiendo el agua en vapor retornando otra vez al calderín donde se divide el agua del vapor. El vapor sale de la parte superior del calderín, se sobrecalienta en el techo del hogar, pasando a unos sobrecalentadores por radiación y pasando como última fase a un sobrecalentador final donde sale el vapor vivo.

   La energía calorífica necesaria vendrá determinada por la demanda de energía para mover el alternador, cuanta más energía eléctrica sea necesaria aportar a la red, más trabajo costará girarlo.


PANTALLA DE CALDERA Y COMBUSTIBLES

   Una vez que tenemos agua en la caldera, se encargará de transformarla en vapor. Para ello necesitaremos aportar energía calorífica mediante unos mecheros. La cantidad de mecheros y su tipo dependerá de la carga y circunstancia. Si estamos arrancando, no tendremos la temperatura suficiente para poder quemar carbón, así la necesidad de ir aumentando progresivamente la temperatura de la caldera. Si metemos demasiados y inadecuadamente mecheros, lo único que conseguiremos es tirar el combustible porque no hay capacidad para quemarlo.

   Los mecheros de gasoil, los únicos que podremos meter cuando tengamos poca temperatura, y dependiente la cantidad de ellos con dicha temperatura, así mismo se usan para hacer la limpieza del mechero, un sistema por el cual se queman los restos de combustibles que pudiesen quedar tanto de fuel como de carbón, de ahí que si no tenemos bomba de gasoil, no podremos meter ni fuel ni carbón..

   Dicha purga llevará su tiempo, si se quita un mechero, permanecerá parpadeando, indicando su purga. Los mecheros de fuel de estabilización, elevan más la temperatura que los de gasoil, y de igual forma se pueden usar en el arranque, aunque necesitarán una mayor temperatura de trabajo. Para poder funcionar es necesaria una aportación de vapor debido a la viscosidad de dicho combustible, la aportación de vapor se realiza del exterior mediante una caldera auxiliar (no reflejada en la simulación).

   El fuel de estabilización se usa también en la limpieza del mechero de carbón, de ahí su necesidad de funcionamiento.

   Los mecheros de fuel de carga, con el mismo poder calorífico que el mechero de carbón, aunque no es aconsejable su uso, salvo por necesidad ante un eventual apuro.

   Con los mecheros de carbón podremos dar la carga demandada,  necesitaremos unos molinos para poder triturarlo, unos alimentadores para regular y unas tolvas donde almacenarlo. Un ventilador de aire primario se encargará de presurizar y secar el carbón para su uso posterior.

   Vas a tener unos mecheros averiados, no van a ser siempre los mismos, es para que tengas que usar una pequeña estrategia de los mecheros que hay que meter.

   Una acería cercana nos suministrará sus gases excedentes, que tendremos que quemarlos, no podemos desperdiciar la energía y menos en los tiempos que corren, si no lo hacemos, se verían obligados a encender sus antorchas para quemarlos a la atmósfera.

    Nota. Cuando está purgando un mechero parpadeará, aunque se purgue uno de carbón, se consume fuel o gasoil,  por motivos de espacio, solo se refleja un tipo de mechero metido, pero se sobreentiende que realizamos la limpieza.


PANTALLA DE VAPOR Y EXTRACCIONES

   El vapor de la caldera lo meteremos en una turbina, siempre y cuando tenga las condiciones apropiadas. En un arranque no se puede meter al principio el vapor en la turbina, debido a su poca fuerza y su gran parte de agua, en esas condiciones, sencillamente se tira, que aunque aquí no se refleja, en la pantalla no tendremos la opción de meterlo en la turbina. El sistema determina cuando se puede meter, porque aparece el botón correspondiente.

   La turbina se compone de tres cuerpos denominados cuerpo de alta, media y baja presión. El cuerpo de alta recibe la máxima presión de la caldera, denominado vapor vivo.

   El vapor una vez movido el cuerpo de alta, aún podremos aprovecharlo para seguir moviendo la turbina, pero para ello hace falta volver a calentarlo en la caldera, para no perder sus propiedades, este vapor se le denomina recalentado frío, que coincide con su reentrada en caldera.

   Saliendo del recalentador o recalentado caliente, se meterá en el cuerpo de media y una vez que sale del cuerpo de media se mete en el cuerpo de baja para condensarlo y volver a realizar todo el ciclo.

   Mediante extracciones de los diferentes cuerpos, aprovecharemos la temperatura del vapor para ir calentando el agua en su entrada en caldera. En estos calentadores no se une el agua con el vapor, son circuitos independientes, sencillamente son intercambiadores de temperatura, el vapor cede su temperatura al agua y se condensa posteriormente. La condensación se recuperará para el ciclo. De esta forma aumentamos el rendimiento de la central, una vez sepas manejarla, verás que necesitarás más combustible para mantener la carga si no tienes en servicio estos calentadores. El eyector de arranque lo usaremos para sacar el aire del condensador cuando no tengamos recalentado frío, que es el vapor que se usa en los eyectores de servicio.

   El alternador necesita una refrigeración es por ello que tiene refrigerantes de agua en los extremos, dentro de una atmósfera de hidrógeno, para poder transmitir la mejor forma posible dicha temperatura. Tampoco necesitamos que esté muy baja por la naturaleza del hidrógeno y su punto de rocío, acumulando humedad. La atmósfera de hidrógeno siempre tiene que tener más presión que el agua que se mete en los refrigerantes evitando siempre fugas de agua hacia el interior. En la pantalla de vapor y extracciones vas a ver la válvula de regulación de temperatura del hidrógeno.


PANTALLA DE TURBINA Y ALTERNADOR

   La turbina gira sobre unos cojinetes que tienen una lubricación para evitar fricciones y desgastes. Esta lubricación está formada por una fina película de aceite entre el eje y el cojinete. Una bomba solidaria al eje se encarga de hacer circular el aceite por el circuito, ese aceite va adquiriendo una temperatura, hay una válvula de control que regula la cantidad de aceite que ha de circular a través de unos refrigerantes, de tal forma que trabaje en la temperatura ideal. En el lado del alternador, al haber una atmósfera de hidrógeno, se necesita un circuito de seguridad que evite pérdidas de este explosivo gas. Este circuito es doble,  distinguiendo dos partes bien diferenciadas, una parte más exterior denominada aceite + aire, de mayor presión y otra más cercana al alternador denominada aceite + hidrógeno. Ambas presiones siempre superiores al hidrogeno, y entre ellas un circuito denominado de vacío con una pequeña bomba que impulsa una pequeña porción del total de aceite entre ambos cierres. La parada de las bombas de aceite + hidrogeno, no implica el disparo (una denominación genérica que implica paradas de elementos y aperturas de válvulas de seguridad),  mientras que las de aceite + aire es instantáneo por medida de seguridad. En esta simulación el único control que podremos tener sobre estos sistemas es mantener en marcha sus bombas, implicando una pequeña pérdida de hidrógeno ante eventuales paradas de las bombas de aceite + hidrógeno y de aceite de vacío.

   El alternador se compone de un rotor y de un estator, el estator tienes unas placas por las que circula un circuito de agua tratada, denominado agua de estator. Mediante unas bombas y un depósito situado en lo alto del alternador, con una pequeña atmósfera de hidrógeno, funcionando como vaso de expansión, además cualquier pérdida de hidrógeno a través del circuito se acumularía en este tanque y mediante una válvula tarada a una determinada presión y un contador, poder medir la cantidad de hidrógeno que se ha perdido.

   Hay un sistema mediante el cual inyectamos hidrógeno al circuito o purgamos, aquí sencillamente es abriendo y cerrando una válvula, en el mundo real es muchísimo más complejo, que al igual que el sistema de lubricación se saldría del cometido del programa.