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Balances térmico y termoeconómico




Enviado por Pablo Turmero



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    Balances térmico y termoeconómico

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    Potencias de un flujo
    a) Potencias entálpicas
    b) Potencias exergéticas
    Energía de un flujo
    Así pues, para los balances necesitamos conocer las propiedades termodinámicas de cada posición y sus correspondientes caudales.

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    Cálculo de caudales
    b) Balances de energía
    a) Balances de masa
    Haciendo balances de masa y balances de energía a los equipos del circuito del vapor, obtenemos n-1 ecuaciones, siendo n el número de posiciones (en la realidad, unas 100). El caudal de una posición hay que medirlo con un venturi, a la entrada del desgasificador por ejemplo; con ello ya tenemos n ecuaciones, y podemos calcular los caudales de todas las posiciones.
    Subíndice (e): flujos entrantes
    Subíndice (s): flujos salientes

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    BALANCE TÉRMICO
    a) Rendimiento neto del grupo
    b) Consumo específico neto del grupo
    (adimensional)
    En centrales térmicas, y no sé por qué, lo suelen medir en la siguiente forma dimensional:

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    (combustible)
    (combustión)
    P(red eléctrica)
    Factor de crédito fc

    Al poder calorífico inferior Hu del combustible, , hay que sumarle el equivalente a la energía recibida de los ventiladores de entrada de aire y de salida de humos, llamado crédito Hc

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    (combustible)
    (combustión)
    (bruto vapor)
    P(red eléctrica)
    Rendimiento de la caldera
    El calor recibido por el vapor es inferior al calor de combustión, pues los humos salen de la chimenea a unos 130-170 oC, dependiendo del azufre que tenga el carbón. Éste, en la combustión, produce anhídrido sulfúrico (SO3), que en pre- sencia de agua líquida se transforma en ácido sulfúrico (H2SO4), muy corrosivo. Por eso, el vapor de agua contenido en los humos ha de condensarse fuera. Así pues,

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    (combustible)
    (combustión)
    (bruto vapor)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    Factor de generación, fg
    Parte del “vapor bruto” generado en la caldera no llega a la turbina. Para el “vapor neto” habría que descontar utilidades externas, como, “tanque de purga continua”, “sopladores de cenizas” y “pérdidas incontroladas”:

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    (combustible)
    (combustión)
    (bruto vapor)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    P(turbina)
    Rendimiento bruto del ciclo, h(TBC)

    Cociente entre la potencia interior en el eje de la turbina y el calor neto recibido:

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    (combustible)
    (combustión)
    P(bombas)
    (bruto vapor)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    P(turbina)
    Rendimiento neto del ciclo, h(TNC)

    Cociente entre la diferencia de la potencia interior en el eje de la turbina y la de las bombas, y el calor neto recibido:

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    (combustible)
    (combustión)
    P(bombas)
    (bruto vapor)
    P(bornes alter.)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    P(turbina)
    Rendimiento electromecánico, hem

    Cociente entre la potencia exterior en el eje de la turbina (potencia en bornes de alternador), y la interior en el eje:

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    (combustible)
    (combustión)
    P(bombas)
    (bruto vapor)
    P(bornes alter.)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    P(turbina)
    Factor de auxiliares, fa

    Es el cociente entre la potencia obtenida en bornes de alternador y la que se envía a red. Una parte la emplea la propia cen- tral para su funcionamiento (auxiliares):

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    (combustible)
    (combustión)
    P(bombas)
    (bruto vapor)
    P(bornes alter.)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    P(turbina)
    Rendimiento bruto del grupo, h(BG)

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    (combustible)
    (combustión)
    P(bombas)
    (bruto vapor)
    P(bornes alter.)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    P(turbina)
    Rendimiento neto del grupo, h(NG)

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    (combustible)
    (combustión)
    P(bombas)
    (bruto vapor)
    P(bornes alter.)
    (neto vapor)
    P(red eléctrica)
    P(turbina)

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    Rendimiento neto del grupo en función de rendimientos parciales y factores

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    Rendimiento neto del grupo en función de rendimientos parciales y factores

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