¿Como se genera la electricidad?
La energía eléctrica se produce en los aparatos
llamados generadores o alternadores.
Un generador consta, en su forma más simple de:
Un generador consta, en su forma más simple de:
ü
Una
espira que gira impulsada por algún medio externo.
ü
Un
campo magnético uniforme, creado por un imán, en el seno del cual gira la
espira anterior.
A medida que la espira gira,
el flujo magnético a través de ella cambia con el tiempo, induciéndose una
fuerza electromotriz, y si existe un circuito externo, circulará una corriente
eléctrica.Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (hidráulica, térmica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire con una frecuencia deseada
Plantas generadoras
de electricidad
Las centrales eléctricas son las instalaciones productoras de energía eléctrica. Son instalaciones dónde hay un conjunto de maquinas motrices y aparatos que se utilizan para generar energía eléctrica.
Las centrales reciben el nombre genérico de la energía primaria utilizada: centrales térmicas de carbón, centrales nucleares, centrales hidráulicas o hidroeléctricas, centrales eólicas, centrales geotérmicas, etc.
Como ejemplos se tienen las centrales hidroeléctricas, las termoeléctricas y las nucleares.
Las centrales eléctricas son las instalaciones productoras de energía eléctrica. Son instalaciones dónde hay un conjunto de maquinas motrices y aparatos que se utilizan para generar energía eléctrica.
Las centrales reciben el nombre genérico de la energía primaria utilizada: centrales térmicas de carbón, centrales nucleares, centrales hidráulicas o hidroeléctricas, centrales eólicas, centrales geotérmicas, etc.
Como ejemplos se tienen las centrales hidroeléctricas, las termoeléctricas y las nucleares.
Las centrales
termoeléctricas utilizan la combustión del carbón principalmente, una materia
prima limitada en el planeta, y aunque antes de liberar el humo generado por la
combustión se eliminan las partículas sólidas, la contaminación del aire se
produce igualmente
ü
Las centrales nucleares son las más perjudiciales para el medio ambiente,
por eso gozan de un gran sistema de seguridad. Su potencia eléctrica es la
mayor, pero una fuga radioactiva de un solo reactor puede tener consecuencias
devastadoras para los de seres vivos a varios kilómetros a la redonda.
ü Las centrales eólicas aprovechan la fuerza del viento que
mueve las hélices para producir electricidad en el generador, estas funcionan
por medio de maquinas capaces de girar con gran fuerza gracias a la acción de
potencia del viento, se llaman aerogeneradores o aeroturbinas.
Central termoeléctrica Pdte. Adolfo López Mateos (Tuxpan)
Bueno nosotras elegimos el tema de las centrales Termoeléctricas por que queremos ver la importancia y el impacto que se ha observado a nivel departamental de la generación de la energía eléctrica en el proyecto Central termoeléctrica "Adolfo López Mateos" Tuxpan, Veracruz y sus formas de lograrlo; basado en las centrales Termoeléctricas en la que cada generación que transcurre se da cuenta en la utilización de elementos tóxicos y como es que afectan o mejoran las situaciones económicos, ambientales y optimización de recursos que le generan a la humanidad.
¿Qué es una central Termoeléctrica?
Las centrales termoeléctricas son centrales que utilizan el calor que desprende la combustión de un combustible fósil para convertir el agua en vapor de agua. Las centrales termoeléctricas pueden funcionar con tres clases de combustible diferente: gas, fuel y carbón. Último es necesario triturarlo antes de usarlo para facilitar su combustión.
Las centrales termoeléctricas son centrales que utilizan el calor que desprende la combustión de un combustible fósil para convertir el agua en vapor de agua. Las centrales termoeléctricas pueden funcionar con tres clases de combustible diferente: gas, fuel y carbón. Último es necesario triturarlo antes de usarlo para facilitar su combustión.
Concentración
Anual de la termoeléctrica de Tuxpan, Veracruz.
Los contaminantes provenientes de las plantas generadoras de energía en México, son un riesgo potencial a la
Salud de la población, debido a la liberación de gases de desecho producto del enorme consumo de
Hidrocarburos pesados con alto contenido de azufre. Es por ello que en este estudio se modelo la dispersión Transporte de las emisiones de una de las plantas de mayor capacidad instalada, ubicada en la línea costera del Municipio de Tuxpan en el estado de Veracruz. Esta planta consume anualmente alrededor de 3.7 millones de m3 De combustóleo y libera a la atmósfera 257,000 ton/año de SO2, 22,000 ton/año de NOx y 17,000 ton/año de PM₁₀
La región que se modelo fue un área cuadrada de 120 km X 120 Km, determinada por un radio de influencia de 30km de las emisiones de la termoeléctrica Se estimó el promedio de la concentración anual de los contaminantes SO2, partículas primarias (PM10) y partículas secundarias (SO₄, NO₃ y HNO₃), en los siete
Los contaminantes provenientes de las plantas generadoras de energía en México, son un riesgo potencial a la
Salud de la población, debido a la liberación de gases de desecho producto del enorme consumo de
Hidrocarburos pesados con alto contenido de azufre. Es por ello que en este estudio se modelo la dispersión Transporte de las emisiones de una de las plantas de mayor capacidad instalada, ubicada en la línea costera del Municipio de Tuxpan en el estado de Veracruz. Esta planta consume anualmente alrededor de 3.7 millones de m3 De combustóleo y libera a la atmósfera 257,000 ton/año de SO2, 22,000 ton/año de NOx y 17,000 ton/año de PM₁₀
La región que se modelo fue un área cuadrada de 120 km X 120 Km, determinada por un radio de influencia de 30km de las emisiones de la termoeléctrica Se estimó el promedio de la concentración anual de los contaminantes SO2, partículas primarias (PM10) y partículas secundarias (SO₄, NO₃ y HNO₃), en los siete
Poblados de mayor tamaño
(mayores de 10 mil habitantes) dentro de la región modelada.
El complejo cuenta con tres chimeneas, cada una de 120 metros de altura y 5.5 metros de diámetro interior. Cada chimenea descarga los gases provenientes de la combustión a una velocidad que oscila entre 22 y 23 m/s, con una temperatura de entre 425 K y 428 K. Según el Informe de Operación de la Comisión Federal de Electricidad (CFE, 2002), durante 2001 esta planta consumió alrededor de 3.4 millones de metros cúbicos de combustóleo (contenido promedio en peso de azufre del 3.8%), y también utilizó 1700 m3 de diesel (contenido de azufre del 0.5%) para operaciones de arranque y para la operación de equipos auxiliares.
De acuerdo con un estudio sobre el tema realizado en México (Vijay et al., 2004), se seleccionaron los factores de emisión correspondientes al tipo de configuración tangencial. El cuadro presenta los factores de emisión utilizados para estos cálculos.
Factores de emisión para centrales termoeléctricas que utilizan combustóleo y diesel
Ventajas de la central Termoeléctrica:
Una central termoeléctrica clásica posee, dentro del propio recinto de la planta, sistemas de almacenamiento del combustible que utiliza para asegurar que se dispone permanentemente de una adecuada cantidad de éste.
Muchas de las centrales termoeléctricas están diseñadas para permitir quemar indistintamente combustibles fósiles diferentes (carbón o gas, carbón o fuel-oil, etc.).
El sistema de agua de circulación que refrigera el condensador puede operarse en circuito cerrado, trasladando el calor extraído del condensador a la atmósfera mediante torres de refrigeración, o descargando dicho calor directamente al mar o al río.
Para minimizar los efector de la combustión de carbón sobre el medio ambiente, la central posee una chimenea de gran altura -las hay de más de 300 metros-, que dispersa los contaminantes en las capas altas de la atmósfera, precipitaderos que retienen buena parte de los mismos en el interior de la propia central.
Para evitar que el funcionamiento de las centrales termoeléctricas clásicas pueda dañar el entorno natural, estas plantas llevan incorporados una serie de sistemas y elementos que afectan a la estructura de las instalaciones, como es el caso de las torres de refrigeración.
Para impedir que estas emisiones puedan perjudicar al entorno de la planta, dichas centrales poseen chimeneas de gran altura -se están construyendo chimeneas de más de 300 metros- que dispersan dichas partículas en la atmósfera, minimizando su influencia
ü Desventajas de las centrales termoeléctricas:
La
incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se produce por la
emisión de residuos a la atmósfera (procedentes de la combustión del
combustible) y por vía térmica, (calentamiento de las aguas de los ríos por
utilización de estas aguas para la refrigeración en circuito abierto).
ü La combustión del
carbón provoca la emisión al medio ambiente de partículas y ácidos de azufre.
ü Las centrales termoeléctricas son las más perjudiciales para el medio ambiente, por eso
gozan de un gran sistema de seguridad. Su potencia eléctrica es la mayor, pero una fuga radioactiva de un solo
reactor puede tener consecuencias devastadoras para los de seres vivos a varios
kilómetros a la redonda.
Centrales Termoeléctricas.
Las denominadas termoeléctricas clásicas son de: carbón, de fuel o gas natural. En dichas centrales la energía de la combustión del carbón, fuel o gas natural se emplea para hacer la transformación del agua en vapor.
Una central térmica clásica se compone de una caldera y de una turbina que mueve al generador eléctrico. La caldera es el elemento fundamental y en ella se produce la combustión del carbón, fuel o gas
GENERALIDADES
Esta es una lista de las plantas o centrales termoeléctricas que funcionan en nuestro país.
Nombre de la central
|
Número de unidades
|
Fecha de entrada en operación
|
Capacidad efectiva instalada (MW)
|
Ubicación
|
Altamira
|
4
|
19-May-1976
|
800
|
Altamira, Tamaulipas
|
Benito Juárez (Samalayuca)
|
2
|
02-Abr-1985
|
316
|
CD. Juárez, Chihuahua
|
Carlos Rodríguez Rivero (Guaymas II)
|
4
|
06-Dic-1973
|
484
|
Guaymas, Sonora
|
Felipe Carrillo Puerto (Valladolid)
|
2
|
05-Abr-1992
|
75
|
Valladolid, Yucatán
|
Francisco Pérez Ríos (Tula)
|
5
|
30-Jun-1991
|
1,606
|
Tula, Hidalgo
|
Francisco Villa
|
5
|
22-Nov-1964
|
300
|
Delicias, Chihuahua
|
Gral. Manuel Álvarez Moreno (Manzanillo I)
|
4
|
01-Sep-82
|
1,200
|
Manzanillo, Colima
|
Guadalupe Victoria (Lerdo)
|
2
|
18-Jun-1991
|
320
|
Lerdo, Durango
|
José Aceves Pozos (Mazatlán II)
|
3
|
13-Nov-1976
|
616
|
Mazatlán, Sinaloa
|
Juan de Dios Bátiz P. (Topolobampo)
|
3
|
12-Jun-1995
|
320
|
Ahome, Sinaloa
|
Lerma (Campeche)
|
4
|
09-Sep-1976
|
150
|
Campeche, Campeche
|
Manzanillo II
|
2
|
24-Jul-1989
|
700
|
Manzanillo, Colima
|
Mérida II
|
2
|
13-Dic-1981
|
168
|
Mérida, Yucatán
|
Pdte. Adolfo López Mateos (Tuxpan)
|
6
|
30-Jun-1991
|
2,100
|
Tuxpan, Veracruz
|
Pdte. Emilio Portes Gil (Río Bravo)
|
1
|
11-Jul-1964
|
300
|
Río Bravo, Tamaulipas
|
Poza Rica
|
3
|
04-Feb-1963
|
117
|
Tihuatlán, Veracruz
|
Presidente Juárez (Rosarito)
|
6
|
06-Mar-1964
|
320
|
Rosarito, Baja California
|
Puerto Libertad
|
4
|
01-Ago-1985
|
632
|
Pitiquito, Sonora
|
Punta Prieta II
|
3
|
01-Ago-1979
|
113
|
La Paz, Baja California Sur
|
Salamanca
|
4
|
19-Jun-1971
|
550
|
Salamanca, Guanajuato
|
Valle de México
|
3
|
01-Abr-1963
|
450
|
Acolman, México
|
Villa de Reyes
|
2
|
01-Nov-1986
|
700
|
Villa de Reyes, San Luis Potosí
|
INSTALACIÓN
|
IMPACTO ATMOSFÉRICO
|
IMPACTO ACUÁTICO
|
IMPACTO TERRESTRE
|
Central térmica de combustión.
|
Emisión de gases contaminantes y partículas sólidas que provocan el incremento del efecto invernadero y la lluvia ácida.
|
Acidificación de ríos y lagos.
Mareas negras por derrame accidental en el transporte de hidrocarburos. |
Agresión por explotaciones mineras, sobre todo a cielo abierto. Derrame de hidrocarburos en la extracción y transporte.
Contaminación visual e impacto paisajístico. Deterioro de los monumentos por la caída de lluvia ácida. |
IMPACTO AMBIENTAL
Dióxido de azufre. Gas incoloro de olor
característico, constituido por un átomo de Azufre y dos átomos de Oxígeno en la estructura
molecular, la fórmula molecular es SO2. Es una sustancia reductora
que, con el tiempo, el contacto con el aire y la Humedad, se convierte en trióxido de azufre. La velocidad de esta
reacción en condiciones normales es baja.
El dióxido de azufre se emite espontáneamente en la Naturaleza por vulcanismo y
procesos de Combustión. El impacto ambiental generado por el
ser humano proviene en primera de la quema de Combustibles fósiles sulfurosos (Carbón, Petróleo, Gas natural, etc.) en usinas
eléctricas e instalaciones de calefacción a distancia, en la industria, en el
hogar y en el transito vehicular.
Afectaciones a la salud
En altas concentraciones el dióxido de azufre puede
ocasionar dificultad para respirar, humedad excesiva en las mucosas de las
conjuntivas, irritación severa en vías respiratorias e incluso al interior de
los pulmones por formación de partículas de ácido sulfúrico, ocasionando
vulnerabilidad en las defensas.
El dióxido de azufre es causante de enfermedades respiratorias como bronco constricción, bronquitis y traqueítis, pudiendo llegar a causar bronco espasmos en personas sensibles como los asmáticos, agravamiento de enfermedades respiratorias y cardiovasculares existentes y la muerte; si bien los efectos señalados dependen en gran medida de la sensibilidad de cada individuo, los grupos de la población más sensibles al dióxido de azufre incluye a los niños y ancianos, a los asmáticos y a aquellos con enfermedades pulmonares crónicas como bronquitis y enfisema.
El dióxido de azufre es causante de enfermedades respiratorias como bronco constricción, bronquitis y traqueítis, pudiendo llegar a causar bronco espasmos en personas sensibles como los asmáticos, agravamiento de enfermedades respiratorias y cardiovasculares existentes y la muerte; si bien los efectos señalados dependen en gran medida de la sensibilidad de cada individuo, los grupos de la población más sensibles al dióxido de azufre incluye a los niños y ancianos, a los asmáticos y a aquellos con enfermedades pulmonares crónicas como bronquitis y enfisema.
PRINCIPALES
COMPONENTES
A)
GENERADORES DE VAPOR:
El
ciclo termodinámico de la Central es regenerativo con una etapa de
recalentamiento y siete etapas de calentamiento, tal como se indica en el
Diagrama de Flujo, en el cual se observa que el vapor proviene del Generador de
Vapor, diseñado para quemar aceite combustible (combustóleo) o gas natural.
Las
condiciones de salida de vapor hacia la turbina para las unidades de 300 MW
tienen las siguientes características:
PRESION................................................................
180 KG/CM2.
TEMPERATURA
VAPOR PRINCIPAL............................... 540 °C.
TEMPERATURA
VAPOR RECALENTAD....................... 540 °C.
VAPOR PRINCIPA...............................................
950,000 KG/H.
Cada
Generador de Vapor cuenta con dos ventiladores de gran capacidad de tiro
forzado, para con estos abastecerse del aire necesario para la combustión.
El
aceite combustible proviene, directamente de la Refinería de PEMEX por
oleoducto y adicionalmente se cuenta con una estación de descarga de aceite
combustible en base a carros de ferrocarril, para emergencias, contando además
con las facilidades para su manejo, como tanques de almacenamiento y de
servicio diario, sistemas de trasiego, calentamiento y alimentación a la
caldera.
Vista
lateral de la central mostrando el generador de vapor
B) CASA
DE MÁQUINAS:
1.
TURBOGENERADORES:
Los
turbogeneradores son de tipo TANDEM COMPOUND de doble flujo en el escape, una
etapa de recalentamiento, dos cilindros (Alta- intermedia y baja presión),
condensación, 3,600 RPM., 560 mm. de mercurio de vacio absoluto en la presión
de escape y extracciones de vapor para calentamiento de¡ agua de alimentación a
la caldera, con los accesorios y auxiliares necesarios para su operación.
2.
CONDENSADOR:
El
vapor de escape de la turbina descarga al condensador de superficie de dos
pasos de cajas divididas, con una capacidad de almacenamiento en el pozo
caliente de 4 minutos a plena carga, en donde se condensa por medio del agua de
enfriamiento que proviene del sistema de agua de circulación, cuyo repuesto
proviene de la red de pozos profundos situada en el perímetro de la Central.
El agua
de enfriamiento o circulación, se suministra por medio de dos bombas de gran
capacidad cada una, accionadas por motores de 4,160 volts, 1,500 H.P. En el
condensador por el lado de vapor se suministra agua de repuesto al ciclo, la
cuál proviene de la Planta Des mineralizadora, alimentada con agua de la red de
pozos profundos.
3.
BOMBAS DE CONDENSADO:
Del
condensador se extrae el agua formada de la condensación del vapor por medio de
bombas de condensado del 100% de capacidad cada una, que envían el agua a
través de calentadores de superficie de baja presión y descargan al deparador o
calentador de contacto directo y de éste el condensado descarga por gravedad al
tanque de oscilación o almacenamiento con capacidad para cinco minutos a plena
carga.
En el
caso de Unidades de 300 MW. Son accionadas por motores de 850 H. P.
4.
BOMBAS DE AGUA DE ALIMENTACION:
Del
tanque de almacenamiento del deparador, estas bombas succionan el agua de
condensado para enviarla a través de calentadores de superficie de alta
presión, hasta el generador de vapor. Se cuenta con 3 bombas de agua de
alimentación del 50% de capacidad cada una, accionadas por motores de 6,000
H.P.
Diagrama de flujo
- Cinta transportadora
- Tolva
- Molino
- Caldera
- Cenizas
- Sobrecalentado
- Recalentador
- Economizador
- Calentador de aire
- Precipitador
- Chimenea
- Turbina de alta presión
- Turbina de media presión
- Turbina de baja presión
- Condensador
- Calentadores
- Torre de refrigeración
- Transformadores
- Generador
- Línea de transporte de energía eléctrica
http://www.youtube.com/watch?v=x-lHV-ySuik
ü Conclusiones
ü García Segura Ana
Laura
Tras
haber hecho un análisis de la situación crítica que vive el mundo de hoy
socio-económica y ecológicamente, se ha arribado a las siguientes conclusiones:
· 1. Se evidencia el nexo indiscutible entre la ciencia económica, la revolución científico-tecnológica existente y el medio ambiente, apreciándose en las últimas décadas del siglo XX un marcado interés intelectual por la problemática ambiental.
· 2. La problemática ambiental surgió como una crisis de civilización, la cual cuestiona la racionalidad económica y tecnológica dominante
· 3. El afán por el crecimiento económico y el desarrollo científico-técnico traen consigo graves problemas de polución y degradación del medio, crisis de los recursos naturales, energéticos, de alimentos, etc.
· 4. Se constata la necesidad de orientar los procesos productivos y tecnológicos hacia una sustentabilidad en su funcionamiento, teniendo en cuenta esto para todo tipo de actividad, tanto económica como científico-técnica.
· 1. Se evidencia el nexo indiscutible entre la ciencia económica, la revolución científico-tecnológica existente y el medio ambiente, apreciándose en las últimas décadas del siglo XX un marcado interés intelectual por la problemática ambiental.
· 2. La problemática ambiental surgió como una crisis de civilización, la cual cuestiona la racionalidad económica y tecnológica dominante
· 3. El afán por el crecimiento económico y el desarrollo científico-técnico traen consigo graves problemas de polución y degradación del medio, crisis de los recursos naturales, energéticos, de alimentos, etc.
· 4. Se constata la necesidad de orientar los procesos productivos y tecnológicos hacia una sustentabilidad en su funcionamiento, teniendo en cuenta esto para todo tipo de actividad, tanto económica como científico-técnica.
üRosales Páez María
Fernanda
Bueno yo en conclusión pudo decir que Si bien esto permitió un desarrollo productivo nunca antes conocido en la historia del hombre, también produjo un alto impacto negativo sobre el ambiente. La combustión de este tipo de combustibles genera emisiones de gases tales como dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros gases que han contribuido y aún contribuyen a generar y potenciar el efecto invernadero, la lluvia ácida, la contaminación del aire, suelo y agua. Los efectos contaminantes no sólo están vinculados a su combustión sino también al transporte (derrames de petróleo) y a los subproductos que originan (hidrocarburos y derivados tóxicos). La situación se agrava cuando se considera la creciente demanda de energía, bienes y servicios, debido al incremento de la población mundial y las pautas de consumo
Bueno yo en conclusión pudo decir que Si bien esto permitió un desarrollo productivo nunca antes conocido en la historia del hombre, también produjo un alto impacto negativo sobre el ambiente. La combustión de este tipo de combustibles genera emisiones de gases tales como dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros gases que han contribuido y aún contribuyen a generar y potenciar el efecto invernadero, la lluvia ácida, la contaminación del aire, suelo y agua. Los efectos contaminantes no sólo están vinculados a su combustión sino también al transporte (derrames de petróleo) y a los subproductos que originan (hidrocarburos y derivados tóxicos). La situación se agrava cuando se considera la creciente demanda de energía, bienes y servicios, debido al incremento de la población mundial y las pautas de consumo
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Fuentes de consulta
http://www.buenastareas.com/ensayos/Centrales-Termoelectricas-De-Mexico/1663642.html
http://www.cfe.gob.mx/QuienesSomos/estadisticas/listadocentralesgeneradoras/Paginas/Termoelectricas.aspx
http://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=14&ved=0CJYBEBYwDQ&url=http%3A%2F%2Fdurangomexico.espacioblog.com%2Fpost%2F2008%2F10%2F28%2Funa-las-termoelectricas-mas-grandes-mexico-se-construye-en&ei=uetvT5jDJevksQLX4InvBQ&usg=AFQjCNEh6x9JEeyjHpT9gDHGUKNgmY-yRg
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