CENTRALES TERMOSOLARES CCP. Volumen 1: Fundamentos Técnicos; Principales equipos y Sistemas

Estas plantas se han convertido en la opción más madura de las diferentes posibles para realizar el aprovechamiento de la radiación. Redactado en un leguaje claro y directo por uno de los autores más reconocidos del mundo termosolar, en este libro se muestra el funcionamiento de cada uno de los sistemas que componen este tipo de plantas, e incluso, todos los detalles técnicos de cada uno de los equipos que forman parte de ellas y que un técnico necesita conocer.

El libro consta de 15 capítulos, en los que se describe en detalle cada uno de los sistemas de los que consta una central termosolar, abordando en detalle cada equipo, su funcionamiento e incluso los costes medios desglosados por partidas de cada uno de los sistemas.

El libro forma parte de una colección de libros dedicada a las centrales termosolares, tratadas desde diferentes puntos de vista:

VOLUMEN 1: FUNDAMENTOS TÉCNICOS, PRINCIPALES EQUIPOS Y SISTEMAS

VOLUMEN 2: OPERACIÓN DE CENTRALES TERMOSOLARES CCP

VOLUMEN 3: MANTENIMIENTO DE CENTRALES TERMOSOLARES CCP (Primera parte)

INDICE EXTRACTADO:

1. TECNOLOGÍAS DE APROVECHAMIENTO TERMOSOLAR

1.1 LA CONVERSIÓN DE RADIACIÓN EN ENERGÍA ELÉCTRICA

1.2 LAS CENTRALES DE CONCENTRADOR CILINDRO PARABÓLICO

1.2.1 El fluido caloportador

1.2.2 El campo solar

1.2.3 El tren de generación de vapor

1.2.4 La turbina de vapor

1.2.5 La condensación del vapor

1.2.6 El generador

1.2.7 El sistema de alta tensión

1.3 CENTRALES CCP CON ALMACENAMIENTO TÉRMICO

1.3.1 La gestionabilidad de la generación: generación y demanda

1.3.2 Posibilidades de almacenamiento de energía en centrales termosolares

1.3.3 Elementos del sistema de almacenamiento térmico

1.4 CONCENTRADORES LINEALES FRESNEL

1.4.1 Una tecnología más sencilla y más barata

1.4.2 Los principios de la tecnología Fresnel

1.4.5 Principales diferencias entre la tecnología CCP y la tecnología Fresnel

1.5 CENTRALES DE DISCO PARABÓLICO+MOTOR STIRLING

1.5.1 Un concepto modular

1.5.2 El espacio ocupado

1.5.3 El futuro de las plantas de disco parabólico

1.6 PLANTAS DE RECEPTOR CENTRAL CON GENERACIÓN DIRECTA DE VAPOR

1.6.1 Heliostatos

1.6.2 Disposiciones del campo solar

1.6.3 El receptor

1.6.3 Comparación con las centrales CCP

1.7 PLANTAS DE TORRE CENTRAL CON SALES INORGÁNICAS FUNDIDAS

1.7.1 Esquema de funcionamiento

1.7.2 Ventajas de las plantas de torre central con almacenamiento térmico

1.7.3 Inconvenientes

1.8 HIBRIDACIÓN CON CALDERAS DE COMBUSTIBLE FÓSIL

1. 8.1 Justificación de la necesidad

1.8.2 Energía generable con la caldera auxiliar

1.9 HIBRIDACIÓN CON CALDERAS DE BIOMASA

1.9.1 Las ventajas de la hibridación con biomasa

1.9.2 Normativa

1.9.3 Ventajas de la hibridación con biomasa

1.10 HIBRIDACIÓN CON CICLOS COMBINADOS. PLANTAS ISCC

1.10.1 Justificación técnica de la hibridación con ciclo combinado

1.10.9 Principales diferencias con una central CCP convencional

2. LAS CENTRALES CCP

2.1 LAS CENTRALES TERMOSOLARES CCP

2.2 EL FLUIDO CALOPORTADOR

2.3 EL CAMPO SOLAR

2.4 EL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR

2.5 LA TURBINA DE VAPOR

2.6 LA CONDENSACIÓN DEL VAPOR

2.7 EL GENERADOR

2.8 EL SISTEMA DE ALTA TENSIÓN

2.9 EL COSTE DE UNA CENTRAL TERMOSOLAR CCP

3. LA RADIACIÓN: GEOMETRÍA SOLAR

3.1 RADIACIÓN SOLAR

3.2 ROTACIÓN Y REVOLUCIÓN DE LA TIERRA

3.3 LA INCLINACIÓN DEL EJE DE LA TIERRA

3.4 INCLINACIÓN DEL EJE Y ALTITUD SOLAR

3.5 LA POSICIÓN SOLAR Y LOS ÁNGULOS QUE LA DEFINEN

3.6 RADIACIÓN SOLAR RECIBIDA

3.7 IRRADIANCIA E IRRADIACIÓN

3.8 RADIACIÓN DIRECTA, DIFUSA, Y REFLEJADA

3.9 VARIACIÓN DE LOS ÁNGULOS SOLARES A LO LARGO DEL AÑO

4. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE GENERACIÓN

4.1 REPASO DE CONCEPTOS DE IRRADIANCIA E IRRADIACIÓN

4.2 LA OBTENCIÓN DE DATOS DE BASES PÚBLICAS

4.3 DATOS OBTENIDOS IN SITU

4.4 OBTENCIÓN DEL AÑO SOLAR TIPO

4.5 DEFECTOS HABITUALES EN EL ESTUDIO DE LA RADIACIÓN SOLAR

4.6 ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN

4.6.1 La potencia nominal

4.6.2 Características técnicas de los equipos instalados

4.6.4 Determinación de la energía

5. EL CAMPO SOLAR

5.1 EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

5.2 EL MODULO CONCENTRADOR

5.2.1 El tubo absorbedor

5.2.2 Soldadura y uniones entre tubos

5.2.3 El espejo

5.2.4 La estructura de soportación

5.3 COLECTORES

5.4 LAZOS

5.5 EL CAMPO SOLAR

5.6 TUBERÍA COLECTORA DE HTF EN EL CAMPO SOLAR

5.7 EL CALORIFUGADO DE TUBERÍA EN EL CAMPO SOLAR

5.8 CONFIGURACIÓN DE TUBERÍA EN EL CAMPO SOLAR

5.9 VÁLVULAS EN EL CAMPO SOLAR

5.10 EL EQUILIBRADO HIDRÁULICO DEL CAMPO SOLAR

6. EL FLUIDO HTF

6.1 FLUIDOS CALOPORTADORES EN LA INDUSTRIA

6.1.1 El agua

6.1.2 Mezclas de sales inorgánicas fundidas

6.1.3 Mercurio

6.1.4 Alquilbencenos

6.1.5 Sodio líquido

6.1.6 Productos de síntesis

6.2 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL HTF

6.2.1 Mezcla eutéctica y punto de congelación

6.2.2 Temperatura máxima de utilización

6.2.3 Viscosidad

6.2.4 Densidad

6.2.5 Calor específico

6.2.6 Temperatura de ignición

6.2.7 Temperatura de autoinflamación

6.2.8 Características de seguridad

6.2.9 Otras características

6.2.10 Tabla de características

6.2.11 La degradación del HTF

7. EL SISTEMA HTF

7.1 EL FLUIDO DE TRANSFERENCIA TÉRMICA (HTF

7.2 SISTEMA DE BOMBEO

7.3 TUBERÍA COLECTORA FRÍA Y CALIENTE

7.4 TANQUES DE EXPANSIÓN

7.5 SISTEMA DE NITRÓGENO DE INERTIZACIÓN

7.6 CALDERA AUXILIAR

7.7 SISTEMA DE ELIMINACIÓN DE PRODUCTOS DE DEGRADACIÓN

7.8 ESQUEMA GENERAL DEL BLOQUE DE POTENCIA

8. LA CALDERA AUXILIAR

8.1 JUSTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD

8.1.1 Disposición de la caldera auxiliar

8.1.2 Energía generable con la caldera auxiliar

8.2 POTENCIA

9. EL CICLO RANKINE

9.1 PROCESOS DEL CICLO RANKINE

9.2 CONCEPTOS BÁSICOS DE TERMODINÁMICA

9.3 DIAGRAMA TERMODINÁMICOS

9.3.1 Diagrama presión temperatura

9.3.2 Diagrama temperatura-volumen específico

9.3.3 Diagrama presión-volumen específico

9.3.4 Diagrama P-V-T tridimensional

9.3.5 Diagrama temperatura-entropía

9.3.6 Diagrama entalpía-entropía

9.4 ENTROPÍA, ENERGÍA Y TEMPERATURA EN UN CICLO RANKINE

9.5 DIAGRAMA T-S DEL CICLO RANKINE

9.5.1 Ciclo Rankine simple

9.5.2 Sobrecalentamiento

9.5.3 Recalentamiento

9.5.4 Regeneración

9.5.5 Pérdidas

9.6 CICLO RANKINE COMPLETO

9.7 CICLO RANKINE EN UNA CENTRAL TERMOSOLAR CCP

10. EL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR

10.1 EL CICLO RANKINE

10.2 EQUIPOS TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR

10.3 CONFIGURACIÓN DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR

10.4 REPARTO DE FLUIDO

10.5 EL ECONOMIZADOR

10.6 EVAPORADOR

10.7 EL SOBRECALENTADOR

10.8 RECALENTADOR

10.9 VISIÓN GENERAL DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR

11. EL CICLO AGUA VAPOR

11.1 ESQUEMA GENERAL DEL CICLO AGUA-VAPOR

11.2 EL INICIO DEL CICLO: EL CONDENSADO

11.3 EL TANQUE DE AGUA DE ALIMENTACIÓN

11.4 LAS BOMBAS DE AGUA DE ALIMENTACIÓN

11.5 EL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR

11.6 VÁLVULAS DE BYPASS

11.7 TURBINA DE VAPOR DE ALTA PRESIÓN

11.8 CIRCUITO DE BAJA PRESIÓN: EL RECALENTADOR

11.9 LA TURBINA DE VAPOR DE BAJA PRESIÓN

11.10 EL CONDENSADOR

11.11 PRINCIPALES EQUIPOS DEL CICLO AGUA-VAPOR

12. LA TURBINA DE VAPOR

12.1 LA TURBINA DE VAPOR, UNA MÁQUINA EXPERIMENTADA

12.2 CLASIFICACIÓN DE LAS TURBINAS DE VAPOR

12.2.1 Según la transformación de e. potencial en rotación

12.2.2 Según la presión a la entrada de la turbina

12.2.3 Según la presión del vapor de salida

12.2.4 Según la dirección del flujo en el rotor

12.2.5 Según la presencia de tomas intermedias de vapor

12.2.6 Según su conexión mecánica con otras turbinas

12.3 PARTES PRINCIPALES DE UNA TURBINA DE VAPOR

12.3.1 Sistema de admisión

12.3.2 El rotor

12.3.3 La carcasa

12.3.4 Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales

12.3.5 Cojinete de empuje o axial

12.3.6 Sistema de lubricación

12.3.7 Sistema de extracción de vahos

12.3.8 Sistema de refrigeración de aceite

12.3.9 Sistema de aceite de control

12.3.10 El filtrado del aceite de lubricación

12.3.11 El aceite de elevación de eje

12.3.12 Conjunto de lubricación

12.3.13 Sistema de sellado de vapor

12.3.14 Virador

12.4 EL SISTEMA DE CONTROL

12.4.1 Funciones del sistema de control

12.4.2 Elementos del sistema de control

12.5 ELEMENTOS AUXILIARES DE LA TURBINA

12.5.1 Bancada

12.5.2 Nave de turbina

12.5.3 Puente grúa

12.5.4 Reductor

12.6 CONJUNTO TURBINA

12.6.1 Turbina de alta presión

12.6.2 Turbina de baja presión

12.6.2 Reductor

13. SISTEMAS AUXILIARES

13.1 SISTEMA DE REFRIGERACIÓN PRINCIPAL

13.1.1 Circuito abierto

13.1.2 Circuito semiabierto con torre de refrigeración

13.1.3 Circuito cerrado, con aerocondensador

13.2 SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE EQUIPOS

13.3 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA (PTA)

13.4 PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES

13.5 SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

13.6 SISTEMA CONTRAINCENDIOS

14. SISTEMA ELÉCTRICO DE ALTA TENSIÓN

14.1 EL GENERADOR ELÉCTRICO

14.2 LOS SISTEMAS DE ALTA Y MEDIA TENSIÓN

14.2.1 Transformador principal

14.2.2 Transformador de servicios auxiliares

14.2.3 Interruptor de máquina

14.2.4 Interruptor automático

14.2.5 Seccionadores de barras y línea

14.2.6 Barra de media tensión

14.2.7 Línea de evacuación

14.2.8 Protección contra rayos

14.2.9 Red de tierras

14.2.10 Transformadores tensión (TT)

14.2.11 Transformadores de intensidad

14.2.12 Protecciones