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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.
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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.

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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.

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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.

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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.
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