La refrigeración de las Centrales de Ciclo Combinado a Gas Natural

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1 La refrigeración de las Centrales de Ciclo Combinado a Gas Natural Manuel Calvo Díaz 8 de Mayo de

2 Índice 1. Principios de Funcionamiento 2. Sistemas de Refrigeración 3. Circuito cerrado de refrigeración 4. CTCC Málaga 2

3 Principio de Funcionamiento 3

4 1. Principio de funcionamiento Configuración Monoeje de una CTCC 4

5 1. Principio de funcionamiento Central de Ciclo Combinado de Málaga Tecnología de Ciclo Combinado Una Central de Ciclo Combinado de gas natural es una planta de producción de energía eléctrica que combina dos procesos o ciclos para obtener el máximo rendimiento: el ciclo de Brayton, en el que los gases de combustión accionan directamente una turbina de gas, y el ciclo Rankine, en el que se aprovecha la energía residual de los gases de escape de la turbina de gas para generar vapor en una caldera, que accionará a su vez una turbina de vapor. Ambas máquinas (turbina de gas y de vapor) accionan un alternador donde se transforma la energía mecánica en eléctrica. La combinación de estos dos procesos permite que este tipo de Centrales tenga una eficiencia energética muy superior (del orden del 57%) a la de las Centrales Térmicas Convencionales (en torno al 35%). Es decir, las Centrales de Ciclo Combinado ahorran combustible y emiten menos gases para producir la misma cantidad de electricidad. 5

6 Sistemas de Refrigeración 6

7 2. Sistemas de Refrigeración Central de Ciclo Combinado con Circuito Abierto de Refrigeración Esquema Conceptual Gases Vapor GN Aire Energía eléctrica Electrocloración bombeo Chimenea Purgas Caldera Rec. Calor Gases escape Turbina de Gas Generador eléctrico Turbina de Vapor Conden sador Toma de agua de MAR MAR MAR Agua desmineralizada Retorno Agua de refrigeración 7

8 2. Sistemas de Refrigeración Central de Ciclo Combinado con Circuito Abierto de Refrigeración 8

9 2. Sistemas de Refrigeración Central de Ciclo Combinado con Circuito Cerrado de Refrigeración Esquema conceptual Gases Vapor GN Aire Energía eléctrica Vapor de agua Caldera Rec. Calor Turbina de Gas Turbina de Vapor Torre de Refrigeración Chimenea Purgas Gases escape Generador eléctrico Conden sador Purga MAR bombeo Aportación al circuito cerrado de refrigeración Retorno de agua de la Central 9

10 2. Sistemas de Refrigeración Central de Ciclo Combinado con Circuito Cerrado de Refrigeración 10

11 2. Sistemas de Refrigeración Central de Ciclo Combinado con Aerocondensadores Esquema Conceptual 11

12 2. Sistemas de Refrigeración Central de Ciclo Combinado con Aerocondensadores 12

13 Circuito Cerrado de Refrigeración 13

14 3. Circuito Cerrado de Refrigeración Sistema de Refrigeración Torres. T y V 14

15 3. Circuito Cerrado de Refrigeración Torres de Refrigeración Tiro mecánico Vapor de agua Retorno agua caliente del condensador aire Relleno aire Agua Fria al condensador Balsa de la Torre 15

16 3. Circuito Cerrado de Refrigeración Torres de Refrigeración Pérdidas de agua por: Evaporación Arrastre Purgas del circuito: Es necesaria, ya que debido al proceso de evaporación, el agua se va concentrando en sales. Para compensar esa pérdida, se realiza el aporte correspondiente. Menores caudales para compensar las pérdidas Por evaporación Por purgas del sistema Menores infraestructuras Tuberías de menor diámetro Obra marina menor 16

17 3. Circuito Cerrado de Refrigeración 17

18 3. Circuito Cerrado de Refrigeración Toma y Vertido Se utiliza para: Toma de agua para: Refrigeración de la central Necesidad de agua para proceso Vertido de agua de la central: Vertido térmico Vertido de proceso Desde el punto de vista constructivo, tiene las mismas características que cualquier obra lineal (asimilable al gasoducto desde el punto de vista ambiental) 18

19 3. Circuito Cerrado de Refrigeración Toma y Vertido Su dimensionamiento depende del caudal a vehicular, que depende directamente del tipo de sistema: Circuito abierto: grandes caudales grandes infraestructuras Circuito cerrado: menores caudales menores infraestructuras. Caudales típicos: Circuito abierto: m3/h Circuito cerrado: m3/h 19

20 CTCC Málaga 20

21 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga Vista 3D 21

22 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga Características principales Potencia nominal: 400 MW Configuración: monoeje Rendimiento: superior 57% Combustible: gas natural. En caso de dificultades de suministro de gas natural, la Central podrá utilizar gasóleo. Turbina de gas: Alstom GT 26B, con tecnología DLN Consumo de gas natural: 0,5 bcm / año 22

23 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga Refrigeración La CTCC de Málaga se refrigerará mediante torres de refrigeración de tiro mecánico. El aporte al circuito de refrigeración se realizará con agua regenerada procedente de la depuradora Guadalhorce. Gas Natural firmó un convenio con la Empresa Municipal de Aguas de Málaga (EMASA) para el aprovechamiento de las aguas depuradas que actualmente están siendo vertidas al mar. 23

24 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga Situación 24

25 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga Planta de regeneración de agua Objetivo: Regeneración del Agua Depurada Refrigeración de la Central Riego de zonas verdes Situada en la EDAR de Guadalhorce 400 l/s 25

26 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga Planta de Regeneración de Agua INFLUYENTE DECANTACIÓN SECUNDARIA COAGULACIÓN FLOCULACIÓN DECANTACIÓN Dióxido de Cloro (ClO 2 ) Floculante (Polielectrolito) FANGOS CAL APAGADA Co (OH 2 ) o Carbonato Sódico (No 2 CO 3 ) ClO 2 Coagulante (FeCl 3 ) AGUA DE LAVADO FILTRACIÓN DEPÓSITO ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA DESINFECCIÓN (UV) ClO 2 26

27 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga DESINFECCIÓN Desactivación ó destrucción de los microorganismos existentes en las aguas residuales. Sistema Químico: Adición de dióxido de cloro (ClO 2 ) (gas) Se genera in situ por su inestabilidad a partir de clorhídrico y clorito sódico Acción bactericida muy rápida Se dosificará en varios puntos Sistema Físico Luz ultravioleta Destruye la habilidad de reproducción 27

28 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga Calidad del agua CARACTERÍSTICAS DEL AGUA A TRATAR Parámetro Unidades Media Media anual Media Mínima 2002 Máxima Ph 7,54 7,7 7,84 Conductividad S/cm Sólidos Suspensión mg/l DBO 5 mg/l NO3- Mg/l 0,65 4,17 14,22 PO3- Mg/l 9,6 16,2 24 NH4+ Mg/l Fe+Mn Mg/l 0,09 0,229 0,334 Coliformes fecales Ufc/100ml

29 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga COAGULACIÓN Cámara de entrada y mezcla: Buena mezcla Tiempo de retención Cámara de mezcla: se dosifica coagulante, Cloruro Férrico (FeCl 3 ), para desestabilizar la materia en suspensión Agente alcalinizante; disminución de hierro que se haya solubilizado Eliminación del fósforo mediante precipitación de fosfatos de hierro poco solubles FeCl3 precipito Fosfatos desestabilizar la materia en suspensión 29

30 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga FLOCULACIÓN Agente floculante que aglutine las partículas desestabilizadas previamente Tres cámaras de floculación Agitador vertical para asegurar la mezcla 30

31 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga CANAL DE DISTRIBUCIÓN CALIFICADOR Tres calificadores con relleno lamelar Agua coagulada y floculada Rascadores de fondo Concentradores de fangos Bombeo de fangos a los decantadores primarios de la EDAR 31

32 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga FILTRACIÓN Desinfección previa con dióxido de cloro Filtros de arena Recuperación de aguas de lavado de filtros a la EDAR 32

33 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga DESFINFECCIÓN FINAL Ultravioleta Dióxido de cloro 33

34 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA CARACTERÍSTICAS DEL AGUA REGENERADA Parámetro Unidades Valor Fosfatos (total) mg/l <2 Ph UD 6 a 9 Fe + Mn mg/l < 0,34 2 X 2500 m3 Cloro residual mg/l < 1 Paredes de separación Oxidantes residuales mg/l < 1 tipo laberinto totales Sólidos en suspensión mg/l < 5 Aceites y grasas mg/l < 5 DBO 5 mg/l < 5 Turbidez Colis fecales NTU ufc/100 ml < 2 < 5 34

35 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga ALMACENAMIENTO Y DOSIFICACIÓN DE REACTIVOS Coagulante Cloruro Férrico Alcalizante cal o carbonato sódico Floculante polielectrolito Ácido clorhídrico y clorito sódico para formar dióxido de cloro Formar dióxido de cloro 35

36 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga SISTEMAS AUX. Aire comprimido Agua potable Grupos de bombeo Toma de muestras Instrumentación 36

37 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga 37

38 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga 38

39 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga 39

40 4. Central de Ciclo Combinado de Málaga 40

41 Muchas gracias 41

42 Esta presentación es propiedad del Grupo Gas Natural. Tanto su contenido temático como diseño gráfico es para uso exclusivo de su personal. Copyright Gas Natural SDG, S.A. 42

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