Una central térmica de ciclo combinado transforma la energía térmica y del gas natural en electricidad mediante una turbina de gas y una turbina de vapor. Para ello, la mezcla de gas natural se compone principalmente de metano (75-95 %).
Estos tipos de centrales eléctricas son hasta un 56 % más eficientes y producen menos CO2 que las centrales térmicas de combustión de gas típicas. Esto se debe a que la energía sobrante de los gases se puede utilizar para ciclos adicionales. Además, en comparación con otras centrales térmicas, se consume un 35 % menos de agua de refrigeración.
Ahora que hemos tratado los aspectos básicos de las centrales térmicas de ciclo combinado, profundizaremos más en el resto del artículo. Siga leyendo para obtener más información sobre los siguientes puntos:
● La central de turbinas de gas de ciclo combinado
● El uso de generadores de nitrógeno en una central térmica de ciclo combinado
● El nitrógeno adecuado para una central de turbinas de gas de ciclo combinado
La central de turbinas de gas de ciclo combinado
El tipo más común de centrales eléctricas de ciclo combinado son las termodinámicas, presentadas anteriormente. También se denominan centrales de turbinas de gas de ciclo combinado (TGCC), y funcionan con gas. El concepto general es que los gases de escape de un motor se pueden utilizar para un segundo motor. Esto es posible gracias a un intercambiador de calor.
A medida que las centrales de turbinas de gas de ciclo combinado son cada vez más populares para satisfacer las demandas, se encienden y apagan con mayor frecuencia. Como resultado, estos tipos de centrales eléctricas requieren más nitrógeno. Esto se debe a que el nitrógeno es esencial para inertizar los sistemas de combustión y preservar la descarga, entre otros usos.
El uso de generadores de nitrógeno en una central térmica de ciclo combinado
Una vez más, uno de los principales usos del nitrógeno en una central de turbinas de gas de ciclo combinado es la inertización de los sistemas de combustión. Esto se debe a que la presencia de aire y gas en los anillos de combustión podría provocar un riesgo de explosión. Por lo tanto, es crucial reducir la concentración de oxígeno con nitrógeno. Para ello, se utiliza nitrógeno a alta presión (aproximadamente 50 bar).
Para alcanzar estos niveles de presión, necesitará un booster de nitrógeno, depósitos de almacenamiento y un regulador. Con este equipo, puede almacenar nitrógeno a alta presión y utilizarlo al nivel de presión deseado, lo que permite una inertización eficaz del sistema de combustión a una velocidad muy alta.
Una segunda área importante en la que se utiliza el nitrógeno es en las calderas de recuperación de vapor. Durante el tiempo de inactividad de la central, es esencial mantener las calderas inertes con nitrógeno a baja presión. Esto evita la corrosión de los tambores de vapor y los mantiene en perfecto estado. Otro término para referirse a este proceso es la preservación de la descarga.
El nitrógeno adecuado para una central de turbinas de gas de ciclo combinado
El caudal de nitrógeno necesario depende del tamaño y del índice de fugas de la caldera, así como de la aplicación. Para los sistemas de combustión inertes, necesitará una presión de 50 bar. En el caso de las calderas de recuperación de vapor, se requiere N2 a baja presión. Como puede comprobar, es importante disponer de un sistema capaz de soportar varios niveles de presión. Podemos diseñar un sistema óptimo para satisfacer estas necesidades.
Además, deberá prestar atención a la pureza del nitrógeno. Este factor viene determinado por las características de inflamabilidad del combustible. En el caso del gas natural, se trata del metano, como se ha indicado anteriormente.
El metano tiene una concentración mínima de oxígeno (CMO) del 8,6 %. Por debajo de estos niveles, no se formará una mezcla inflamable. Normalmente, el factor de seguridad mínimo que se tiene en cuenta en términos de concentración de oxígeno permitida es CMO/2, lo que daría lugar a una pureza del nitrógeno del 93 %. En una central de turbinas de gas de ciclo combinado se suele utilizar una pureza del nitrógeno del 97 %.
Los generadores de nitrógeno in situ, junto con los boosters y los sistemas de almacenamiento, pueden suministrar nitrógeno de alta pureza y niveles de presión adecuados. Este equipo ahorra dinero en las entregas y proporciona N2 bajo demanda siempre que sea necesario. Si desea obtener más información sobre este o cualquier otro tema que se trate en este artículo, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Nuestro equipo estará encantado de ayudarle.
