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Centrales térmicas convencionales

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1. ¿Qué es una central térmica convencional?

En las centrales térmicas convencionales (o termoeléctricas convencionales) se produce electricidad a partir de combustibles fósiles como carbón, fueloil o gas natural, mediante un ciclo termodinámico de agua-vapor. El término ‘convencionales’ sirve para diferenciarlas de otras centrales térmicas, como las nucleares o las de ciclo combinado.

2. Componentes principales de una central térmica convencional

  • Caldera. En este espacio el agua se transforma en vapor, cambiando su estado. Esta acción se produce gracias a la combustión del gas natural (o cualquier otro combustible fósil que pueda utilizar la central), con la que se generan gases a muy alta temperatura que al entrar en contacto con el agua líquida la convierten en vapor.

El agua que se transforma en vapor circula por unas cañerías llamadas serpentines, donde se produce el intercambio de calor entre los gases de la combustión y el agua.

  • Turbina de vapor. Máquina que recoge el vapor de agua y que, gracias a un complejo sistema de presiones y temperaturas, consigue que se mueva el eje que la atraviesa. Esta turbina normalmente tiene varios cuerpos, de alta, media y baja presión, para aprovechar al máximo el vapor de agua.

 El eje que atraviesa los diferentes cuerpos está conectado con el generador.

  • Generador. Máquina que recoge la energía mecánica generada en el eje que atraviesa la turbina y la transforma en eléctrica mediante inducción electromagnética. Las centrales eléctricas transforman la energía mecánica del eje en una corriente eléctrica trifásica y alterna.

3. Funcionamiento de una central térmica convencional

El funcionamiento de las centrales termoeléctricas convencionales es el mismo independientemente del combustible que se utilice.

Sin embargo, sí hay diferencias en el tratamiento previo que se hace al combustible y del diseño de los quemadores de las calderas de las centrales. 

  • Centrales de carbón. Donde el combustible debe ser triturado previamente.
  • Centrales de fueloil. Donde el combustible se calienta para una utilización más fácil.
  • Centrales de gas natural. Que no precisa almacenaje, llegando así directamente por gaseoductos
  • Centrales mixtas. Que pueden utilizar diferentes combustibles, siendo necesarios los tratamientos previos anteriormente citados.
 

Una vez el combustible está en la caldera, se quema. Esto provoca que se produzca energía calorífica que se utilizará para calentar agua y así transformarla en vapor a una presión muy elevada.

A partir de este vapor se hace girar una turbina y un alternador para que este produzca electricidad.

La electricidad generada pasa por un transformador para aumentar su tensión y así transportarla reduciendo las pérdidas por Efecto Joule.

El vapor que sale de la turbina se envía a un elemento llamado condensador para convertirlo en agua y así retornarlo a la caldera para empezar un nuevo ciclo de producción de vapor.

En el siguiente juego interactivo puedes conocer de una manera más gráfica el funcionamiento de una central térmica convencional.

4. Impactos medioambientales de las centrales térmicas convencionales

La incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se produce de dos maneras básicas:

Emisión de residuos a la atmósfera

 Este tipo de residuos provienen de la combustión de los combustibles fósiles que utilizan las centrales térmicas convencionales para funcionar y producir electricidad. Esta combustión genera partículas que van a parar a la atmósfera, pudiendo perjudicar el entorno del planeta.

Por eso, las centrales térmicas convencionales disponen de chimeneas de gran altura que dispersan estas partículas y reducen, localmente, su influencia negativa en el aire.

Además, las centrales termoeléctricas disponen de filtros de partículas que retienen una gran parte de estas, evitando que salgan al exterior.

Transferencia térmica

Algunas centrales térmicas (las denominadas de ciclo abierto) pueden provocar el calentamiento de las aguas del río o del mar.

Este tipo de impactos en el medio se solucionan con la utilización de sistemas de refrigeración, cuya tarea principal es enfriar el agua a temperaturas parecidas a las normales para el medio ambiente y así evitar su calentamiento.