Principio de Funcionamiento de Gas
Una
turbina de gas es un motor térmico rotativo de combustión interna, donde a
partir de la energía aportada por un combustible se produce energía mecánica y
se genera una importante cantidad de calor en forma de gases calientes y con un
alto porcentaje de oxígeno.
La
máquina sigue un ciclo abierto, puesto que se renueva continuamente el fluido
que pasa a través de ella.
El
aire es aspirado de la atmósfera y comprimido para después pasar a la cámara de
combustión, donde se mezcla con el combustible y se produce la ignición. Los
gases calientes, producto de la combustión, fluyen a través de la turbina. Allí
se expansionan y mueven el eje, que acciona el compresor de la turbina y el
alternador.
Las
pérdidas de energía se desprenden en forma de calor que hay que evacuar del
sistema. Normalmente no son superiores al 3% de la energía aportada.
1.1.1
Tipos
de turbinas de gas
a)
Por su origen
Atendiendo
a su origen, las turbinas se clasifican en dos grandes grupos: las
aeroderivadas y las industriales.
Aeroderivadas
Las
aeroderivadas proceden de la industria aeronáutica, son más ligeras, pero
requieren más mantenimiento. Su techo de potencia es de unos 50 MW en la
actualidad y requieren combustibles de mejor calidad. Recientemente se han
introducido turbinas con características de aeroderivada, pero para
aplicaciones estacionarias de hasta 100 MW.
El rendimiento
eléctrico que presentan es mayor que el de las turbinas industriales.
Industriales (heavy duty)
Las
turbinas concebidas como industriales llegan a potencias mucho más elevadas
(hasta 300 MW). Han sido concebidas para trabajo continuo y requieren menos
mantenimiento. Sin embargo, su rendimiento eléctrico es menor.
b)
Por su construcción
Desde
un punto de vista constructivo, se distinguen dos tipos de turbinas: las de un
solo eje, y las de dos o más ejes.
En
las de dos o más ejes: en este caso, la turbina propiamente dicha se divide en
dos secciones. Estas secciones son:
·
Turbina de alta presión, ligada al compresor
·
Turbina de baja presión, ligada al generador o equipo mecánico.
También denominada turbina de potencia.
En
este caso, a todo el sistema de compresor, cámara de combustión y turbina de
alta presión se le denomina generador de gas. En determinados modelos de
turbinas, los dos ejes, en lugar de estar separados son concéntricos. Al ser
unidades de gran potencia y al actuar la turbina de potencia separada del
generador de gas, la energía necesaria para su arranque es menor que en el caso
de las turbinas monoeje (suele situarse en valores menores del 1% de su
potencia nominal).
Su
rendimiento es mucho menos sensible a las variaciones de carga y al régimen de
funcionamiento que en el caso de turbinas de gas monoeje, al ser la velocidad
de giro del generador de gas independiente de la turbina de potencia.
1.1.2 Componentes
principales
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