Aplicación de la bomba de vapor de agua a la generación eléctrica

Resumen

Esta tesis pretende desarrollar el análisis del rendimiento térmico en ciclos de producción eléctrica aplicando la teoría de la bomba de vapor de agua junto con técnicas de mejora como la inyección de agua o vapor a la cámara de combustión o la de enfriamiento evaporativo. Se obtendrán tablas de cálculo de propiedades de "humos húmedos" para cualquier composición de combustible gaseoso limpio y prácticamente exento de contenido de azufre. Se pretende ampliar el rango de temperaturas al menos hasta 1500 grados C para los humos en la turbina de gas del ciclo combinado, cogeneración, etc. La bomba de vapor de agua es una instalación que va acoplada generalmente a una caldera o generador que utiliza un combustible de tipo gaseoso normalmente limpio y prácticamente exento de azufre en su composición (gas natural, biogas, G.L.P. e incluso gas de refinería, etc.). Su finalidad es el aprovechamiento no solo del calor de condensación del vapor de agua procedente de las reacciones químicas entre el combustible y comburente, sino también el del agua introducida con el comburente precalentado y casi saturado de humedad por inyección de agua condensada o por efecto del enfriamiento evaporativo. Aplicando la teoría de la bomba de vapor de agua y saturando el aire comburente de humedad a la entrada de caldera o cámara de combustión y agotando los humos hasta temperaturas inferiores a los 50 grados C, se puede mejorar el rendimiento del ciclo térmico, bien sea eliminando las últimas extracciones de vapor en turbina aumentando la potencia en ésta o bien utilizando esta energía de los humos húmedos a baja temperatura para poder obtener efectos beneficiosos secundarios que requieren de potencia auxiliar en la instalación y disminuyen el rendimiento global de la misma, o combinando ambas posibilidades. El desarrollo de las técnicas de enfriamiento evaporativo y de la inyección continua de vapor, hacen y