Central Eléctrica de Turbina de Gas
En todas las centrales generadoras de energía eléctrica, excepto en la central generadora de energía solar, se utiliza un alternador para generar energía eléctrica. Un alternador es una máquina rotativa que solo puede producir electricidad cuando gira. Por lo tanto, debe haber un motor principal que ayude a hacer girar el alternador. La disposición primaria de todas las centrales eléctricas es hacer girar el motor principal para que el alternador pueda generar la electricidad requerida. En la central de turbinas de gas usamos aire de alta presión y temperatura en lugar de vapor de alta presión y temperatura para hacer girar la turbina.
El principio fundamental de funcionamiento de una central de turbinas de gas es el mismo que el de una central de turbina de vapor de energía eléctrica. La única diferencia es que en la central de turbina de vapor usamos vapor comprimido para hacer girar la turbina, pero en la central de turbinas de gas usamos aire comprimido para hacer girar la turbina.
En la central de turbinas de gas, el aire se comprime en un compresor. Este aire comprimido luego pasa por una cámara de combustión donde la temperatura del aire comprimido aumenta. Ese aire de alta temperatura y alta presión se hace pasar a través de una turbina de gas. En la turbina, el aire comprimido se expande repentinamente, por lo que gana energía cinética, y debido a esta energía cinética, el aire puede realizar trabajo mecánico para hacer girar la turbina.
En una central de turbinas de gas, el eje de la turbina, el alternador y el compresor de aire son comunes. La energía mecánica creada en la turbina se utiliza parcialmente para comprimir el aire. Las centrales de turbinas de gas se utilizan principalmente como suministradoras de energía auxiliar de emergencia en una central hidroeléctrica. Genera energía auxiliar durante el arranque de una central hidroeléctrica.
Ventajas de la Central de Turbinas de Gas
Desde el punto de vista de la construcción, una central de turbinas de gas es mucho más simple que una central de turbina de vapor.
El tamaño de una central de turbinas de gas es menor que el de una central de turbina de vapor.
Una central de turbinas de gas no tiene ningún componente similar a una caldera, y por lo tanto, los accesorios asociados con la caldera están ausentes aquí.
No trabaja con vapor, por lo que no requiere ningún condensador, y por lo tanto, no se necesita ninguna estructura similar a una torre de enfriamiento.
Dado que en cuanto al diseño y construcción, las centrales de turbinas de gas son mucho más sencillas y pequeñas, el costo de capital y el costo de operación son considerablemente menores que los de una central de turbina de vapor equivalente.
La pérdida constante es bastante menor en una central de turbinas de gas en comparación con una central de turbina de vapor, ya que en la central de turbina de vapor, la caldera debe funcionar continuamente incluso cuando el sistema no suministra carga a la red.
Una central de turbinas de gas puede iniciarse más rápidamente que una central de turbina de vapor equivalente.
Desventajas de la Central de Turbinas de Gas
La energía mecánica creada en la turbina también se utiliza para hacer funcionar el compresor de aire. Dado que una gran parte de la energía mecánica creada en la turbina se utiliza para hacer funcionar el compresor de aire, la eficiencia general de la central de turbinas de gas no es tan alta como la de una central de turbina de vapor equivalente.
Además, los gases de escape en la central de turbinas de gas transportan calor significativo desde el horno. Esto también reduce la eficiencia del sistema aún más.
Para iniciar la central eléctrica, se requiere aire precomprimido. Por lo tanto, antes de iniciar la turbina, el aire debe ser precomprimido, lo que requiere un suministro de energía auxiliar para el inicio de la central de turbinas de gas. Una vez que la planta está en marcha, no se necesita más suministrar energía externa, pero en el punto de inicio, la energía externa es esencial.
La temperatura del horno es bastante alta en una central de turbinas de gas. Esto hace que la vida útil del sistema sea menor que la de una central de turbina de vapor equivalente.
Debido a su menor eficiencia, una central de turbinas de gas no puede ser utilizada para la producción comercial de electricidad, sino que normalmente se usa para suministrar energía auxiliar a otras centrales eléctricas convencionales, como la central hidroeléctrica.
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