Laboratori de Mecànica de Fluids i Motors Tèrmics.
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U.P.C.J.J. de Felipe 1TEMA 2.- CENTRALES TÉRMICAS.
2.1 -
INTRODUCCIÓN.Como habíamos dicho en el tema anterior, entre un 30 a 40 % de la energía total consumida mundialmente, se
produce en las centrales termoeléctricas. Según su potencia podemos distinguir dos grupos importantes de tipos
de dichas centrales:
- De gran y mediana potencia (< 100 Mw); en donde se utilizan turbinas de vapor para producir el movimiento
rotativo en un eje, que produce el movimiento del generador eléctrico, y cuyo suministrador primario de
energía puede ser el combustible fosil quemado en una caldera o el combustible nuclear que reacciona en un
reactor nuclear. Este tipo de centrales son las denominadas de base, ya que suministran la mayor parte de la
energía eléctrica a la red de distribución y se encuentran sometidas a variaciones de carga muy limitada, junto
ha éstas se encuentran las centrales hidroeléctricas de agua fluyente.
- De pequeña ó mediana potencia (< 100 Mw), en donde se utilizan turbinas de gas y motores endotérmicos
alternativos. Éstas forman las centrales puntas, que cubren los excesos de demanda, y las centrales de reserva y
emergencia.
Estudiaremos los ciclos básicos que utilizan cada uno de estos tipos de centrales y previamente haremos una
descripción tecnológica de ellas.
2.2 - CENTRALES TERMOELÉCTRICAS EXOTÉRMICAS CON CALDERA O DE VAPOR.
2.2.1. - Descripción tecnológica.
En este tipo de centrales, el aporte de calor es lento, a diferencia de las máquinas térmicas endotérmicas
(motores), pues se hace desde el exterior a través de una pared, lo que impide realizar un ciclo de trabajo
termodinámico con la rapidez deseada, esto se evita ejecutando las distintas transformaciones termodinámicas
en lugares físicos distintos. En este tipo de centrales generalmente se utiliza como fluido de trabajo el agua o
vapor de agua; y así la caldera genera vapor que luego es transportado a la turbina donde cede trabajo. Hay
centrales, en donde el fluido de trabajo es Helio o tetraóxido de nitrógeno.
En una instalación clásica de vapor existen tres flujos fundamentales: el de vapor de agua, el de los gases de
combustión y el de agua de refrigeración y cuatro dispositivos básicos: la caldera, la turbina, las bombas de
agua de alimentación y los condensadores.
Circuito de vapor de agua:
Procedente del condensador llega el agua, en fase líquida, de alimentación de la caldera, sobrepresionada con
una o más bombas y calentada en principio en el economizador por los humos en dirección a la chimenea. En la
caldera se vaporiza y el vapor saturado (más bien ligeramente húmedo pues al desprenderse del líquido arrastra
consigo pequeñas cantidades del mismo finamente pulverizadas), se recoge en el tambor superior, o calderín.
Pasa luego al sobrecalentador donde, prácticamente a presión constante, se calienta hasta la temperatura
máxima prevista; y de allí a la turbina. En la realidad, tanto en el sobrecalentador como el la conducción que lo
une a la turbina, el flujo sufre una caída de presión por rozamiento.
Al trabajarse en la actualidad con presiones muy elevadas, nos están permitidas en las zonas de altas presiones
velocidades elevadas, del orden de 50 a 60 m/s que aunque originan mayores caídas de presión por rozamiento
(el rozamiento es proporcional al cuadrado de la velocidad), pero existe menos destrucción de exergía por
irreversibilidades térmicas, ya que esta viene representada por:
E
d = Ta∗ v∗dp∫
TAdemás en cierto modo queda contrarrestada por las m enore s pérdid as de calor a través de las paredes de la
tubería, al resultar éstas de menor diámetro.
Todo ha de calcularse para que el vapor llegue a la turbina en las condiciones de presión y temperatura
previstas. En la misma, el vapor cede energía mecánica, al provocar el giro del rodete y con él el del rotor del
generador eléctrico (alternador).
El vapor, ya casi sin exergía, abandona la turbina y pasa al condensador donde se licúa o condensa, cediendo
calor al medio ambiente. Con este calor se elimina toda la anergía que recibió el vapor en la caldera y la que se
generó a causa de las irreversibilidades internas del flujo. Esta cesión se hace al agua de refrigeración, que
circula en gran cantidad por el interior de un haz de tubos que atraviesa el condensador. El condensado se envía
de nuevo a la caldera para repetir el ciclo.
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U.P.C.J.J. de Felipe 2Circuito de humos.
Los gases de combustión formados en el hogar de la caldera salen al exterior con la ayuda del tiro natural de la
chimenea y la adicional de un soplante de tiro. En su recorrido, pasan primero por el sobrecalentador y por el
recalentador de vapor, si lo hubiese, dispositivos -.intercambiadores de calor.-, que necesitan mayores
temperaturas; a continuación, por el haz de tubos que comunica el colector inferior con el superior o calderín-
.propiamente el evaporador.-, seguidamente por el economizador (precalentador de agua) y finalmente por el
precalentador de aire. La misión de este último calentador es aprovechar el calor residual de los humos,
precalentando el aire de combustión que estamos mandando al hogar de la caldera con ayuda de una soplante.
Circuito de agua de refrigeración.
Se ha de disponer de un gran almacenamiento de agua: el mar, un rio, o un embalse. El agua fría se toma
mediante bombas de un lugar del embalse y se devuelve caliente en otro lugar lo suficientemente alejado para
que no caliente el agua que entre de nuevo al condensador. Cuando no se dispone de agua suficiente, hay que
recurrir a las torres de refrigeración en donde el agua de refrigeración cede el calor al aire ambiente a través de
una evaporación parcial de la propia agua.
2.2.2.- Ciclos termodinámicos de las centrales termoeléctricas exotérmicas con caldera o de vapor.
2.2.2.1.- Ciclo simple reversible.
El agua de la caldera se vaporiza a presión constante (más bien ligeramente húmedo) y es recogido en el
calderín, de aquí pasa al sobrecalentador, donde prácticamente también a presión constante se calienta hasta la
temperatura máxima prevista en la instalación.
Se transporta luego por una tubería a la turbina, a donde llega en el mismo estado si se prescinde en principio
de las pérdidas de calor y de la caida de presión a causa del rozamiento del flujo. En la turbina se expansiona
teóricamente a entropía constante, si prescindimos también de los importantes rozamientos y choques que aquí
tienen lugar; en realidad, como la turbina es adiabática, la entropía del vapor tiene que aumentar a su paso por
ella. Sale de la turbina ligeramente húmedo (0,8<X<1) y entra en el condensador donde a presión y temperatura
constante se transforma en líquido. Con una o más bombas hidraúlicas se eleva la presión del agua para que
pueda retornar a la caldera. Por último, se precalienta el agua en el economizador y entra de nuevo en el
calderín. El ciclo resultante es el llamado ciclo de Rankine.
T
s
1
2
3 4
5
6
W
Q1
Q2
2.2.2.2.- Trabajo y rendimiento del ciclo.
1.- Trabajo técnico.
Aplicando a la turbina un balance de energías, para régimen permanente, es decir, caudal másico constante, y
flujo unidimensional, es decir, en cada sección perpendicular al flujo se mantienen constantes e invariables con
el tiempo las propiedades termodinámicas, obtenemos:
Q
= h6 − h5 +c
2
2
6− c52
+
Wcomo la variación de la energía cinética es despreciable entre la entrada y salida de la turbina, y además esta es
practicamente adiabática (Q = 0); el trabajo técnico que sale de la misma vendría dada por la expresión:
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U.P.C.J.J. de Felipe 3W
= h5 − h6Si queremos conocer la potencia, simplemente multiplicamos por el caudal másico de vapor que circula por el
circuito:
W
& m& (h h )(kW) T vapor = ⋅ − 5 6De la misma manera que la bomba de alimentaciòn:
W
bomba = h2 − h1a nivel potencia:
( )
( ) 2 1 W m h h kW bomba vapor & = & ⋅ −Estas ecuaciones son válidas si se consideren o no los rozamientos, lo que ocurre es que la variación de entalpía
en el caso teórico (Wr = 0) resulta ser mayor en la turbina y menor en la bomba que en el caso real (Wr > 0) y
en consecuencia tambien en el trabajo.
2.- Calor recibido por el vapor.
El agua recibe calor en la caldera desde que entra al economizador hasta que sale del sobrecalentador. Puesto
que la variación de energía cinética sigue siendo despreciable, la ecuación de la energía antes indicada nos lleva
para el calentamiento (2-5) a la expresión:
2 5 5 2
•
Q = h − h −A nivel potencia:
( )( )
2 5 5 2 Q = mvapor ⋅ h − h Kw•
−
•
Esta cantidad de calor, es diferente a la aportada por el combustible en la caldera que la podemos medir si
conocemos el caudal másico de combustible, y el poder calorífico inferior:
Q m H
(Kw) combustión combustible i = ⋅• •
Datos facilmente obtenibles en una instalación.
3.- Calor del condensador.
Sabemos que todas las máquinas térmicas ceden un calor al exterior, por el segundo principio de la
Termodinámica o principio de la degradación de la energía. En la central térmica exotérmica de vapor, esta
cesión de calor al exterior se realiza en un dispositivo denominado condensador, en donde el fluido de trabajo
(el agua o vapor de agua) cede calor a otro fluido en general agua o aire (es un intercambiador de calor). Por lo
que si consideramos las energías cinéticas de entrada y salida aproximadamente iguales, y sabiendo que el
fluido no realiza ningún trabajo sobre el medio; aplicando el balance de energía para un régimen permanente,
obtenemos:
6 1
Q h h condensador = −•
y a nivel potencia:
( )( )
6 1 Qcondensador mvapor h h Kw = ⋅ −• •
4.- Rendimiento térmico bruto del ciclo.
Se define como el cociente entre el trabajo suministrado por el vapor en la turbina y el calor que recibe en la
caldera:
5 1
5 6
h h
h h
Q
W
caldera
t
tb
−
−η
= =5.- Rendimiento térmico neto del ciclo.
Se define como el cociente entre el trabajo neto suministrado por el vapor y el calor que recibe la caldera.
η
tN =W
T − WBombaQ
caldera=
h
5 − h6 − h2 − h1 ( )h
5 − h1Laboratori de Mecànica de Fluids i Motors Tèrmics.
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U.P.C.J.J. de Felipe 42.2.2.3.- Características que mejoran el rendimiento del ciclo simple reversible.
Teniendo en cuenta que el rendimiento del ciclo de Carnot es el de máximo rendimiento que puede conseguir
una máquina térmica ideal sin irreversibilidades, ni externas ni internas:
η
tCARNOT = 1− TFFT
FCEn donde T
Se entiende que el rendimiento del ciclo será tanto mayor cuanto mayor sea la temperatura media T
mientras recibe calor de la caldera, y cuanto menor sea su temperatura media T
el condensador.
Las características que influyen en el rendimiento del ciclo de Rankine, comprobadas experimentalmente y en
la práctica, son:
1.- Aumentar la temperatura máxima del ciclo.
2.- Disminuir la temperatura mínima y como consecuencia la presión mínima del ciclo.
3.- Aumentar la presión máxima del ciclo.
4.- Aumentar la temperatura del agua de alimentación de la caldera. (Ciclo regenerativo).
FF es la temperatura del foco frio, y TFC es la temperatura del foco caliente.FC del vaporFF durante la cesión de calor en1.- Aumento de la temperatura máxima del ciclo:
T
s
2
5
1 T
FC3
6
4
Observando el ciclo de Rankine en el diagrama T-s, se comprende que a igualdad de presiones extremas la
temperatura media de foco caliente (T
del ciclo (T
Ocurre sin embargo que el rodete de la turbina está sometido a esfuerzos mecánicos importantes, que unidos a
temperaturas elevadas son difíciles de soportar, aún con materiales y técnicas constructivas avanzadas.En la
actualidad la temperatura máxima está limitada a unos 600ºC.
FC) del vapor de la caldera aumenta si se aumenta la temperatura máxima5). Así pues, "la temperatura máxima debe ser lo más elevada posible".2.-Presión máxima
Como se puede apreciar en el diagrama T-s, el área interna del ciclo corresponde al trabajo neto que nos
produce la central térmica; si a igualdad de presión de condensación, aumentamos la presión en la caldera,
indefectiblemente aumentará el área interna del ciclo y por lo tanto su trabajo neto; por otra parte también
aumentaría la temperatura media TFc, con lo que se cumple también la premisa expuesto en el punto anterior;
estando también limitada la presión máxima por su correspondiente temperatura de entrada a la turbina; ya que
al aumentar la presión aumenta también la temperatura de saturación, pero estando limitada la temperatura de
sobrecalentamiento como habíamos dicho en el apartado anterior; por otra parte las condiciones de presión y
temperatura a la entrada de la turbina se debe calcular para que a la salida de esta no tengamos más de un 12%
de agua en estado líquido (título 0,88).
Por lo tanto, la presión de vaporización debe ser lo más elevada posible.
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En general se utilizan presiones elevadas para plantas de gran potencia, ya que el costo de instalación al utilizar
este rango de presiones (>80 bar) es muy elevado, y en este tipo de instalaciones una mayor inversión queda
economicamente compensado con el mejor rendimiento
U.P.C.J.J. de Felipe 53.-La presión de condensación y la temperatura mínima.
Cuanto menor sea la presión de condensación será más elevado el rendimiento térmico, ya que disminuiría la
temperatura media TFF .
La presión de condensación más baja que puede ser alcanzada idealmente será la presión de saturación
correspondiente a la más baja temperatura del agua o aire de refrigeración del condensador;como para que se
pueda hacer una transferencia de calor en el condensador desde el vapor al agua ó aire de refrigeración
necesitamos un salto de temperaturas, la presión de condensación será más alta que la teórica; por lo que está
depende de la temperatura de agua de refrigeración y caudal, de la superficie de transmisión de calor y de su
limpieza.
Para las grandes y medias instalaciones los condensadores trabajan en depresión, con valores absolutos del
orden de 0,05bar.Con esta presión, la temperatura de saturación es de 33 ºC.
Una diferencia de temperatura entre la del vapor y la del agua de refrigeración de unos 10ºC puede considerarse
economicamente adecuado. El vacio en el condensador sería perjudicado por el aire y otros gases que puedan
entrar y acumularse allí. Hay que extraerlos mediante eyectores o bombas de vacio.
4.-Ciclo de regeneración.
Se habla de ciclo de Rankine con regeneración, cuando el agua de alimentación en su camino hacia el
evaporador se precalienta con vapor de la turbina(2-2"), y el economizador sólo se utiliza para la última fase de
calentamiento(2"-3);en consecuencia, el vapor recibe calor en la caldera a partir del estado 2".
Con lo que se eleva la temperatura media TFC de absorción de calor en la caldera al quedar eliminado las
temperaturas correspondientes al economizador tradicional.
Tenemos dos tipos de centrales termoeléctricas que utilizan esta filosofía:
SIN MEZCLA;
4 5
5a
5b
m1
m2 6
3
2" 2' 2
m1+m2
1
1'
CON MEZCLA:
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U.P.C.J.J. de Felipe 63
2"
1" 2' 1' 2 1
6
5a
5b
m1
m2
4
5
..........
Cuyos correspondientes diagramas T-s, son los siguientes:
SIN MEZCLA:
1
2
5
6
2'
2"
3 4 5a
5b
a
b
T
s
1'
CON MEZCLA:
1
2
5
6
2'
2"
3 4 5a
5b
T
s
1'
1"
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El ciclo de regeneración con mezcla y sín mezcla el precalentamiento del agua 2-2" se hace con el vapor
procedente de varias extracciones de vapor en diferentes puntos de la turbina, que van a otros tantos
calentadores o mezcladores por los que pasa el agua de alimentación. Cada extracción se condensa y enfría en
su calentador o en el mezclador correspondiente, y con el calor desprendido se realiza el precalentamiento
deseado.
Este procedimiento presenta además la gran ventaja de evitar que todo el vapor que entró a la turbina llegue al
condensador (aproximadamente 1/3 parte del vapor de entrada), ya que la potencia de la turbina viene limitada
por la cantidad de vapor que puede fluir por las últimas ruedas de la misma, donde el volumen específico del
vapor es muy elevado (aproximadamente 25 m
paletas están limitados por consideraciones de orden mecánico, esto determina el área de la corona circular por
donde pasa el vapor. Por tanto, cuanto menor sea la cantidad de vapor que sale en relación al que entra, mayor
podrá ser este último y mayor potencia tendrá la turbina.
A la salida de un calentador, las temperaturas de extracción (ya condensada) y del agua de alimentación
teóricamente son iguales, en realidad, la de la última, que es la que está recibiendo el calor es de 2 ó 3 ºC
inferior.
El condensado de una extracción se puede mandar al calentador anterior ó podemos inyectarlo mediante una
bomba en el circuito primario de agua de alimentación, en un punto inmediato posterior al calentador en
cuestión, donde la temperatura es de sólo 2 ó 3ºC menor que la de la inyectada, y por tanto la exergía destruida
es pequeña.
La primera opción tiene un menor coste de instalación, pero implica una gran exergía destruida, debido a la
expansión libre de la primera extracción sobre el segundo calentador, al haber una gran diferencia de presiones.
Para conseguir una máxima eficiencia en una planta de este tipo, los incrementos de entalpía deberán, ser los
mismos en todos los calentadores y el economizador (si la planta no posee recalentamiento)
U.P.C.J.J. de Felipe 73/kg). El diámetro de la última rueda y la altura radial de lasFormulación matemática:
Sin mezcla:
( )
( ) ( )( ) ( )( )
5 2"
5 5 1 5 5 1 2 5 6
1
56
m h h
m h h m m h h m m m h h
Q
W
vapor
vapor a vapor a b vapor b
tb
−
− + − − + − − −
= =
• • • • • •
•
•
•η
η
tN = Wt −WbQ
1W
•B
=m•
vapor
(h2 − h1 )En las válvulas, se pueden considerar adiabáticas, y como además no se produce trabajo, el proceso que ocurre
es isentálpico (a entalpía constante).
Calentadores:
1)
m•
1
(h5a − h′5a' ) =m•
vapor
(h2" − h2′ )2)
m•
2
(h5b − h′5b' ) +m•
1
(h' 5a' −h' 5b' ) =m•
vapor
(h2' − h2 )Condensador:
Q
•2
= (m•
vapor
−m•
1
−m•
2
)(h6 − h1' )Al haber una mezcla posterior se cumple, para este supuesto:
1 1 2 5 ' 1 2 1'
mvapor * h (m m ) * h' b (mvapor (m m )) * h• • • • • •
= + + − +
Con mezcla:
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U.P.C.J.J. de Felipe 8η
tB =W•T
Q
•1
η
tN = W•
T
− ΣW •B
Q
•1
Q
•1
=m•vapor
(h5 − h2" )η
tB =W
56Q
1=
m
•vapor
(h5 − h5a ) + (m•vapor
−m•1
)(h5a − h5b ) + (m•vapor
−m•1
−m•2
)(h5b − h6 )m
•vapor
(h5 − h2" )1
•
• •
−Σ=
Q
W
tN
T W Bη( ) *( )
( ) *( )
( ) *( )
3 2" 1"
2 1 2' 1'
1 1 2 2 1
W m h h
W m m h h
W m m m h h
B vapor
B vapor
B vapor
= −
= − −
= − − −
• •
• • •
• • • •
Calentadores:
2 5 1 2 2 1 1'
1 5 1 2' 1"
* ( ) * ( ) *
* ( ) * *
m h m m m h m m h
m h m m h m h
b vapor vapor
a vapor vapor
• • • • • •
• • • •
+ − − = −
+ − =
Condensador:
( ) * ( )
2 1 2 6 1 Q = mvapor − m − m h − h• • • •
Consideraciones finales:
Ciclos con mezcla:
Cálculo del caudal másico de vapor en la caldera por unidad de caudal másico que pasa por el condensador.
En un mezclador, se cumple el siguiente balance de energías:
mezclador
entrada
mezclador
entrada
mezclador
salida
extracción
entrada
mezclador
entrada
mezclador
salida
extracción
mezclador
entrada
mezclador
mezclador salida
entrada
mezclador
salida
extracción
extracción entrada
m r m
h h
h h
m
m h h m h h
• • •
• •
=
−
−
=
− =
−
* *
* *
β
Pero, sabemos que la masa total de agua que sale del mezclador, es igual a la masa de la extracción más la masa
que entra al mezclador, por tanto:
γ
β
= +
r =m
m
mezclador
entrada
mezclador
salida
1
&
&
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Para n mezcladores se cumple, que el caudal másico de vapor de la caldera por unidad de caudal másico que
pasa por el condensador, nos viene dado por:
U.P.C.J.J. de Felipe 9Π
=
•
•
==
i n
i
i
condensador
caldera
m
m
1
γ
Es el producto de los términos
γ para todos los mezcladores desde 1 hasta n.Cálculo del rendimiento del ciclo y consumo específico térmico.
El rendimiento del ciclo térmico nos viene dado por:
−
−
= − = −
•
• •
•
caldera
entrada
caldera
salida
condensador
caldera
condensador
salida
condensador
entrada
caldera
ondensador
t
h h
m
m
h h
Q
Q
*
η
1 1La relación entre el calor que entra en la caldera y el trabajo neto que produce el ciclo, se denomina consumo
térmico específico:
−
−
−
= = =
•
•
•
•
caldera
entrada
caldera
salida
condensador
caldera
condensador
salida
condensador
entrada
neto t
caldera
h h
m
m
W h h
Q
C
*
1
1 1
η
División óptima del incremento de entalpía total entre los mezcladores individuales.
Las condiciones óptimas son las que dan un rendimiento de ciclo máximo.
Cuando se especifican las condiciones de vapor y temperatura final del agua de alimentación, la única variable
que tenemos es la relación de caudales másicos entre la caldera y el condensador.
Por lo que el rendimiento será máximo, para cuando esta relación sea máxima, es decir, cuando el producto de
γsea el máximo.
Si analizamos para dos calentadores o mezcladores consecutivos, y fijamos un incremento de entalpía al
mezclador 2:
γ
1 = 1 + r1β
1
y
γ 2 = 1 + r2β
2
Si llamamos R al incremento total de entalpía de los intercambiadores (despreciando el aumento de entalpía, en
las posibles bombas intemedias), puedo reescribir:
γ
2 = 1 + R − r1β
2El producto valdrá:
γ
1 * γ 2 = 1 + r1β
1
1+ R − r1β
2β
1*
β 2 + β1
* R − β1
2
* r1 + r1 *β 2 + R * r1 − r1β
1*
β 2Esta función será máxima cuando:
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γ 1 *γ 2 ( )dr
1=
β
2+
R − β 1 + 2*r1 ( )β
1*
β 2=
0β
2+
R − β 1 + 2*r1 ( )= 0β
2+
R = β1
+ 2*r1β
2≅
β1
r
1 = R2
Por lo que para lograr el máximo rendimiento en una planta de regeneración sin recalentamiento los
incrementos de entalpía deberán, como primera aproximación ser los mismos en todos los mezcladores y el
economizador.
Ciclos sin mezcla:
Cálculo del caudal másico de vapor en la caldera por unidad de caudal másico que pasa por el
condensador.
En un calentador, se cumple el siguiente balance de energías:
caldera caldera
extracción
salida
extracción
entrada
calentador
entrada
calentador
salida
extracción
calentador
entrada
calentador
caldera salida
extracción
salida
extracción
extracción entrada
m r m
h h
h h
m
m h h m h h
βPero, sabemos que la masa total de agua que sale del calentador, es igual a la masa de la extracción más la masa
que pasa por el condensador, por tanto:
caldera
calentador
entrada
calentador
salida
extracción
salida
extracción
entrada
caldera
extracción
entrada
caldera
condensador
caldera condensador extracción
condensadorm
r m
h h
h h
m
m
m
m
m m m
Cálculo del rendimiento del ciclo y consumo específico térmico.
El rendimiento del ciclo térmico nos viene dado por:
entrada
caldera
salida
condensador
caldera
condensador
salida
condensador
entrada
caldera
condensador
t
calderah h
m
m
h h
Q
Q
*
η
1 1La relación entre el calor que entra en la caldera y el trabajo neto que produce el ciclo, se denomina consumo
térmico específico:
caldera
entrada
caldera
salida
condensador
caldera
condensador
salida
condensador
entrada
neto t
caldera
h h
m
m
W h h
Q
C
*
1
1 1
η
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U.P.C.J.J. de Felipe 112.2.2.4.- Ciclo con recalentamiento.
Para una temperatura máxima prevista a la entrada de la turbina, una presión elevada mejora mucho el
rendimiento.Existe sin embargo el inconveniente de que con altas presiones no es posible mantener la
expansión en la zona de vapor recalentado, si no que llegaríamos a estados de vapor humedo(x<0.85)
inadmisibles en la práctica.
Para salvar este inconveniente, el vapor se expande en una primera parte de la turbina (turbina de alta presión),
de donde sale con una presión bastante más baja y se retorna a la caldera para someterlo a un recalentamiento,
también a presión teoricamente constante , hasta una temperatura similar a la primera.
1
2
3 4
T
s
5 7
8
Las presiones óptimas de extracción se realizan entre 1/4 y 1/10 de la presión de la caldera cuando el ciclo es
sin regenerar.Para ciclos de recalentamiento con regeneración varia de 1/5 a 1/4 la presión óptima de
extracción, en este último caso, debido a la complejidad técnica de la instalación de intercambiadores en el
interior del hogar y la complejidad hidraúlica, requieren una fuerte inversión económica por lo que se reduce a
un máximo de dos recalentamientos, en este tipo de central, para que resulte rentable el aumento de rendimiento
respecto a la inversión.
s
h
1
2
3
4
5 7
8
6
Laboratori de Mecànica de Fluids i Motors Tèrmics.
E.U.P.M.Departament de Màquines i Motors Tèrmics.
Prof.
U.P.C.J.J. de Felipe 124 5
6
3
2
1
7 8
Q1
Q2
Formulación matemática:
η
tB = WT 56 + WT 78Q
cald=
h5 − h6 + h7 − h8