CENTRAL DE GASIFICACION DE CICLO COMBINADO- TEGNOLOGIA SOCIALES

FUNCIONAMIENTO

            Las centrales de gasificación integrada en el ciclo combinado utilizan como combustible, para una turbina de gas, el producto resultante de la gasificación de carbón o coque de petróleo y aprovechar el calor residual para, mediante una caldera de recuperación, alimentar una turbina de vapor. La energía eléctrica final que se produce es la  suma de la generada en el ciclo de vapor y de la generada en el grupo de gas.

            El carbón es transportado y descargado por camiones en el parque de carbones de la central. Desde el parque, una cinta transportadora envía el carbón de mina a la planta de preparación de combustibles donde son pulverizados y secados, mediante el nitrógeno de una unidad de fraccionamiento de aire. En esta planta, se limpia y enfría el aire para obtener oxígeno, que se utiliza para la gasificación del carbón y nitrógeno, que se emplea en aumentar el rendimiento del grupo de gas y en la planta de preparación de combustibles.

            El gasificador recibe combustible pulverizado procedente de la planta de preparación y se produce en su parte inferior, mediante la inyección de oxígeno y vapor de agua, un gas sintético a muy alta temperatura. El calor de este gas es aprovechado para aportarlo al agua del ciclo y generar parte del vapor que se expandirá en la turbina de vapor. Una vez enfriado el gas sintético, las cenizas existentes solidifican y pueden ser separadas.

            El gas obtenido en el gasificador, antes de ser quemado, pasa por la unidad de desulfuración, en la que se extrae el azufre; una vez limpio, el gas es enviado al grupo de gas. Este grupo se compone de un compresor, que toma aire exterior y lo adapta a las condiciones necesarias para que la combustión sea óptima; una cámara de combustión, donde es quemado el gas; y la propia turbina de gas, en la que los gases de combustión se expanden y mueven un generador eléctrico. La energía eléctrica generada en éste es enviada a los transformadores del parque de alta tensión para adaptar sus condiciones de tensión e intensidad a las de la red de transporte de alta tensión.

            En la caldera de recuperación, se aprovecha el calor residual de los gases de combustión procedentes de la turbina de gas para, antes de liberarlos a la atmósfera, producir vapor a diferentes presiones. Este vapor es enviado a la turbina de vapor. Como antes se ha mencionado, en la caldera del gasificador también se produce vapor, aprovechando la alta temperatura a la que se genera el gas sintético para vaporizar agua precalentada en la caldera de recuperación.

            La turbina de vapor mueve un generador que produce energía eléctrica, que es enviada al parque de alta tensión y a la red de transporte.

            El vapor de agua a la salida de la turbina es condensado mediante el intercambio de calor con el agua del circuito de refrigeración. Este agua es enviada a la torre de refrigeración para que libere el calor recibido.

            Finalmente, los residuos líquidos de la central son tratados en la planta de tratamiento de efluentes. En la unidad de tratamiento de agua, se toma agua del depósito de agua cruda y se desmineraliza antes de aportarla al ciclo de vapor a fin de proteger los componentes del mismo.

            Entre los componentes de una central de gasificación integrada en ciclo combinado destacan:

-          GENERADOR ELÉCTRICO. Equipo que produce la electricidad al convertir la energía mecánica de rotación de la turbina en energía eléctrica de media tensión y alta intensidad.

-          TRANSFORMADOR. Equipo que eleva la tensión de la corriente eléctrica producida en el generador eléctrico, para minimizar las pérdidas en el transporte. Actúa por inducción electromagnética y consta de un núcleo de hierro dulce sobre el que se devanan dos conductores.

-          TORRE REFRIGERACIÓN. El agua utilizada para enfriar el vapor en el condensador, puede volver directamente al origen (río o mar) en cuyo caso se denomina sistema de refrigeración de ciclo abierto. En otros casos, pasa por una torre de refrigeración donde se enfría volviendo a empezar el ciclo, este sistema se denomina de ciclo cerrado.

-          TURBINA DE VAPOR. La energía del vapor es transformada, a través de los álabes, en energía mecánica de rotación. Existen varia secciones para la expansión del vapor en estas turbinas. Parte de este vapor se utiliza también para aumentar la temperatura del agua en los calentadores de alimentación.

-          CONDENSADOR. Es un intercambiador de calor formado por un conjunto de tubos por los que circula el agua fría proveniente de un río o del mar. El vapor que entra en el condensador es refrigerado y convertido en agua. Esta transformación produce un vacío que mejora el rendimiento de la turbina.

-          TURBINA DE GAS. Es un dispositivo que consta de un compresor para inyectar aire a alta presión, una cámara donde se produce la combustión del gas sintético obtenido, y la cámara de expansión donde retransforma la energía de los gases de combustión en energía mecánica rotatoria.

-          CALDERA DE RECUPERACIÓN. Es un intercambiador de calor en el que el fluido caliente son los gases de escape procedentes de la turbina de gas, y el fluido frío es el agua/vapor que circula por el interior de los tubos. Tiene los mismos componentes que una caldera convencional, para mejorar la eficiencia de la instalación.

-          GASIFICADOR. Instalación que permite la conversión de un combustible sólido o líquido en otro gaseoso. Recibe el carbón pulverizado y, mediante oxígeno y vapor de agua, los convierte en un gas sintético a muy alta temperatura.

-          UNIDAD DE DESULFURACIÓN. Dispositivo que permite eliminar el azufre que contiene el gas sintético producido en el gasificador, antes de proceder a su combustión en el grupo de gas.

-          DEPÓSITO DE AGUA DE ALIMENTACIÓN. Recipiente que sirve el flujo del agua de la central.

-          UNIDAD DE SEPARACIÓN DE AIRE. Dispositivo que permite el fraccionamiento del aire para obtener oxígeno y nitrógeno.

-          PARQUE DE CARBÓN. Espacio donde se almacena el carbón que va a gasificarse en la central.

-          PLANTA DE PREPARACIÓN DEL CARBÓN. Instalación en la que el carbón es pulverizado y secado posteriormente con nitrógeno. Así queda preparado para el proceso de gasificación.

-          CENICERO. Recipiente del horno-caldera en su parte inferior, para recoger los residuos sólidos de la combustión. Estas escorias son tratadas y transportadas al vertedero.

-          LÍNEAS DE TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA. Son los elementos por los que se transporta la electricidad producida en la central hasta la red general de transporte y distribución del sistema.

         -          SALA DE CONTROL. Edificio desde  donde se supervisa el funcionamiento de los sistemas y                                                                 equipos de la central. Está diseñado para resolver cualquier incidente operativo que pueda producirse en las instalaciones.