Análisis termodinámico y cálculo básico de la caldera y la torre de refrigeración de la central térmica de la Robla

Abstract

El presente proyecto fin de carrera tiene como objetivo general el análisis termodinámico del ciclo de potencia y el cálculo básico de la caldera y la torre de refrigeración del Grupo I (270 MW de potencia nominal) de la Central Térmica de La Robla (León), cuyo principal combustible es el carbón. Asimismo se pretende dar una visión general de las nuevas tecnologías para la combustión del carbón, así como una introducción a la Captura y Almacenamiento de CO2. El análisis termodinámico del ciclo de vapor (Ciclo Rankine) se realiza asumiendo una serie de hipótesis, entre ellas: sistema adiabático, estacionario, con procesos internamente reversibles en bombas, generador de vapor, recalentador y condensador, así como procesos isoentálpicos en válvulas. Energía cinética y potencial despreciables y título de vapor siempre por encima de 0,9 para evitar la corrosión en turbinas. El cálculo de la Caldera se realiza por el método “Plug-flow” unidimensional. El uso de la caldera cumple dos funciones principales: producir el vapor que ha de alimentar las turbinas y el vapor auxiliar para usos diversos de la Central. El cálculo de la torre de refrigeración utiliza la Teoría de Merkel para la modelización de la transmisión de calor y masa que se da lugar en el interior de la misma. La torre de refrigeración aprovecha el proceso de evaporación por contacto directo aire-agua para disminuir la temperatura del agua de refrigeración del condensador. Finalmente se describen nuevas tecnologías para la combustión del carbón que pueden servir de apoyo para alcanzar el suministro sostenible de energía eléctrica. También se desarolla el concepto de planta de emisiones nulas en el que interviene la tecnología de captura y almacenamiento de CO2 (CAC). Se presentan distintos proyectos en marcha tanto nacionales como internacionales para la CAC.