combustion y combustibles
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Equipo 1: Combustión
y combustibles
Plantas Térmicas
Central termica
Una central termoeléctrica o central térmica,
es una instalación empleada para la
generación de energía eléctrica a partir de
calor
El ciclo Rankine ha sido mejorado a lo largo del tiempo a través de:
Disminuir la presión del condensador
Aumentar la presión en la caldera
Emplear vapor sobrecalentado
Emplear recalentador intermedio
Precalentar el agua de alimentación
Temperatura máxima del vapor
sobrecalentado: 540 ° C
Presión máxima de 150 bar
Presión mínima del condensador: 0.03 bar (26 °
C) – 0.14 bar (52 ° C)
Metodos de combustion
Combustión externa: el combustible no entra
en contacto con el fluido de trabajo.
Combustión interna: la combustión se efectua
sobre una mezcla de aire y combustible
Central térmica de vapor
Ciclo de Turbina de Gas
Ciclo Combinado
Central nuclear
Combustible
Combustible: cualquier material que pueda
quemarse y generar energía
La mayoría de los combustibles conocidos
están compuestos de carbono e hidrogeno.
Reciben el nombre de combustibles
hidrocarburos
El carbón esta formado
principalmente de carbono.
La mayor parte de los combustibles hidrocarburos
líquidos se obtienen del petróleo
por destilación
El mas volátil es la gasolina.
Los menos volátiles son el
queroseno, diésel y combustóleo
El gas natural es una mezcla de
metano y pequeñas cantidades
de otros gases.
Combustion
Combustión: reacción química mediante la cual se oxida un combustible y se libera una gran cantidad de energía
El oxidante más empleado en los procesos de combustión es el aire (gratuito y se consigue fácilmente).
El aire está compuesto de:
20.9% de oxígeno
78.1% de nitrógeno
0.9% de argón, y pequeñas cantidades de dióxido de carbono, helio, neón, e hidrogeno
En el análisis de
combustión, el argón se
trata como nitrógeno y
los gases existentes en
cantidades pequeñas se
descartan
Estequiometria de las
combustiones
Se ocupa de las relaciones másicas y
volumétricas entre reactivos y productos
Los aspectos a determinar son principalmente:
1. Aire necesario para la combustión
2. Productos de la combustión y su composición
Combustión completa
Oxidación total de todos los elementos que
conforman el combustible
No se encontraran sustancias combustibles en
los humos o gases de emisión
El nitrógeno se considera como una masa
inerte
Combustión incompleta
Los componentes del combustible no se
oxidan totalmente
Aparecen los denominados inquemados en
los humos o gases de combustión
CO, H2, carbono, restos de combustible
Combustión estequiométrica
Combustión completa realizada con la
cantidad estricta de oxigeno
Aire empleado en la combustión es el mínimo
necesario para obtener la cantidad de
oxigeno correspondiente para oxidación
completa de todos los componentes del
combustible
Combustión con defecto de aire
La cantidad de aire utilizada no contiene la
suficiente cantidad de oxigeno para oxidar
completamente los componentes del
combustible
Productos: CO2, H20. Ademas CO, H2
Combustión con exceso de aire
La cantidad de aire aportada es superior a la
correspondiente a la combustión
estequimetrica.
Combustión completa: al emplearse mas aire del
necesario, hay presencia de oxigeno en los humos
Combustión incompleta: los componentes del
combustible no se oxidan totalmente debido a que
no se ha logrado una buena mezcla
Eras energéticas
Biomasa
Carbón mineral
Petróleo y derivados
API Gravedad
Describe cuán pesado o liviano es el petróleo en
comparación con el agua
Petróleo ácido: Contenido total en sulfuros es
superior a 0.5%
Petróleo dulce: contenido de los sulfuros es
menor a 0.5%. Procesado comúnmente para
hacer gasolina
Petróleo de referencia
West Texas Intermediate (WTI)
También llamado Texas Light Sweet
El precio WTI es el punto de referencia mundial
Es un crudo ligero con la gravedad API alrededor de 39.6
Contenido de azufre es 0.24%
Brent Blend (o Brent)
Su API es de 38.3 y contiene alrededor de 0.37% de contenido
sulfuroso
Es usado como precio de referencia en los mercados de
Europa
Gas natural
Aspectos Ambientales