CICLO RANKINE CON RECALENTAMIENTO INTERMEDIO D. Y. H.O.B. G.L.
Introducción En este ciclo, el vapor de agua, después de expandirse en la turbina de alta presión, se recalienta en la misma caldera (generalmente), hasta aproximadamente la misma temperatura de entrada, para expandirse de nuevo en la turbina de
baja presión.
Mejoras del ciclo Rankine con recalentamiento: -Incremento de P en caldera -Descenso de P en condensador
Reducción del Título de vapor a la salida de la Turbina
Impacto de gotas en álabes de condensació n
-EROSIÓN CORROSIÓ N Disminución del rendimiento de la turbina
X<88% CICLO RANKINE CON RECALENTAMIENTO INTERMEDIO
Etapas del ciclo AB: Proceso de vaporización en la •
caldera a la presión de saturación. BC: Sobrecalentamiento a Presión constante, en la caldera CD: Expansión adiabática en la turbina (A.P.) DE: Recalentamiento EF: Expansión adiabática en la turbina (B.P.) FG: Condensación. GA: Bombeo. •
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Explicación del ciclo •
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En la caldera se realizan los procesos de calentamiento c alentamiento de líquido a vapor saturado seco (AB). Este vapor entra en el sobrecalentador, donde recibe una cantidad de calor a la presión de la caldera (BC). Posteriormente pasa a una turbina de alta presión en la que realiza una expansión adiabática, produciendo un trabajo (CD). En el recalentador(DE), a presión constante, se lleva el vapor al punto E. Mediante una nueva expansión adiabática , en una turbina de media o baja presión (EF), se produce un nuevo trabajo. La condensación se realiza en el condensador (FG) A partir de G, mediante un sistema de bombeo, se envía el líquido a la caldera, cerrándose el ciclo.
Sobrecalentamiento •
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Transferir al vapor saturado seco energía adicional antes de introducirlo en la turbina por primera vez. CALDERA+SOBRECALENTADOR=GEN ERADOR Rendimiento térmico Título del vapor
Recalentamiento •
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Tras el sobrecalentamiento, el vapor se expande isoentrópicamente (hasta 1/3 del salto entálpico) en la turbina de Alta presión. Después se el vapor se recalienta en el generador de vapor hasta una temperatura aproximadamente igual a la de la entrada entrada de la turbina turbina A.P. y una presión constante inferior a la del sobrecalentador. sobrecalentador. La incorporación de un recalentamiento simple aumenta la eficacia del ciclo en 4-5% Por factores económicos, no se recomienda hacer más de dos recalentamientos. Tras el recalentamiento, expansiona en la turbina dé B.P. hasta la presión del condensador.
Otros datos de interés •
Temperatura del vapor en entrada de turbina
limitada por materiales constructivos •
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Altas presiones en generador, necesitan tuberías que soporten grandes esfuerzos a elevadas temperaturas. Mejoras en materiales y métodos de fabricación, permiten conseguir: presiones y temperaturas Potencias –
Calor, trabajo y rendimiento
En este ciclo, el aporte de calor q1 se produce en dos etapas 2-3 (economizador, caldera y sobrecalentador) y 4-5 (recalentador), por lo lo que: •
q1=(h3-h2)+(h5-h4) El calor cedido en el condensador:
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q2=h6-h1 El rendimiento es por lo tanto (despreciando el trabajo de la bomba):
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η=(q1-q2)/q1=1-(q2/q1)=1-[(h6-h1)/(h3-h2+h5-h4)] El trabajo del ciclo:
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W=q1-q2=[(h3-h2)+(h5-h4)]-(h6-h1) |Wc|=WTAP+WTBP-WB=(h3-h4)+(h5-h6)-(h2-h1)
