CICLO RANKINE

INTRODUCCIÓN

Las centrales térmicas con turbinas de vapor basan su municionamiento en el ciclo de Rankine, las cuales producen actualmente la mayor parte del consumo de la energía eléctrica que se consume mundialmente.

 La evolución de las centrales térmicas va a la par de las mejoras en el rendimiento térmico del ciclo termodinámico, ya pequeñas mejoras en el rendimiento significan grandes ahorros en el gasto del combustible. La idea es aumentar la temperatura del vapor a la salida del generador de vapor, o disminuir la temperatura  del fluido de trabajo en el condensador, para incrementar el rendimiento del ciclo de potencia.

                                               CICLO BÁSICO DE RANKINE

La representación de este ciclo en los diagramas T-s y h-s, es mediante dos procesos isobáricos y dos procesos adiabáticos isoentrópicos, esto es

Al aplicar la primera ley de la Termodinámica a cada elemento que conforma el ciclo, se tiene:

                                                   Planta termoeléctrica de CFE México

Cómo trabaja una Turbina de Vapor?

Steam Turbine Power Plant

                                          MHI   Steam Turbine

Como trabaja el condensador de Vapor?

Como trabaja una Caldera?

Como trabaja una Generador de Vapor?

Considerando que hay un flujo de vapor mv en kg/s, se pueden determinar las potencias de la turbina de vapor y la bomba de recirculación mediante:

CICLO RANKINE CON DOS RECALENTAMIENTOS

La introducción de un recalentador en el ciclo Rankine mejora el rendimiento termodinámico y reduce el contenido de humedad del vapor en las ultimas etapas de expansión de la turbina. Las gotas de humedad actúan como un abrasivo sobre los alabes desgastandolos, efecto que es indeseable para una mayor duración de la turbina de vapor.

Como se genera electricidad? 

"Alabama Power's Plant Miller"