Las centrales eléctricas generan electricidad de varias formas. Dos elementos comunes utilizados para la generación de energía son el vapor y el gas natural, cada uno de los cuales requiere diferentes equipos y condiciones operativas para maximizar el rendimiento. A continuación se muestra una breve guía sobre la diferencia entre una turbina de gas y una turbina de vapor, enumerando sus factores diferenciadores clave.
Turbina de gas
Las turbinas de gas se han convertido en dispositivos importantes, generalizados y fiables para la generación de energía, el transporte y otras aplicaciones. Una turbina de gas es un motor de combustión interna que puede quemar una variedad de combustibles, lo que contribuye a su versatilidad.
Las turbinas de gas son los motores centrales de las centrales eléctricas que generan electricidad. Las turbinas de gas se utilizan principalmente en centrales eléctricas de turbinas de gas. Según el funcionamiento de una turbina de gas, se extrae aire de la atmósfera y luego se comprime en un compresor. Luego, el aire comprimido ingresa a la cámara de combustión, donde se calienta. Luego, el aire comprimido caliente fluye sobre las palas de la turbina de gas, impartiendo movimiento de rotación a la turbina de gas. La mayor parte de la energía desarrollada por la turbina de gas se utiliza para accionar el compresor y el resto se utiliza para realizar trabajo útil.
Turbina de vapor
Como sugiere el nombre, una turbina de vapor funciona con la energía del vapor gaseoso caliente y funciona como un cruce entre una turbina eólica y una turbina hidráulica. Las turbinas de vapor están diseñadas para transferir energía de un fluido a un rotor que puede usarse como motor de generador para generar electricidad o como motor mecánico para equipos rotativos como compresores y bombas.
En una turbina de vapor, el vapor a alta velocidad golpea las palas de la turbina de gas. Cuando el vapor golpea las palas, hace girar el rotor de la turbina. El generador está conectado a la turbina de gas, que también comienza a girar y generar electricidad.
Turbina de gas versus turbina de vapor
La principal diferencia entre una turbina de gas y una turbina de vapor es que la turbina de vapor obtiene su energía de la expansión del vapor. Aquí comparamos algunas propiedades entre estas dos propiedades.
Componentes
En una turbina de gas, el compresor, la cámara de combustión y la turbina de potencia son componentes importantes.
En las turbinas de vapor, las calderas de vapor y los accesorios son componentes importantes.
Puesta en marcha
La puesta en marcha de una turbina de gas es fácil y rápida.
La puesta en marcha de una turbina de vapor no es fácil y lleva mucho tiempo.
Eficiencia
Las turbinas de gas son menos eficientes.
Las turbinas de vapor son muy eficientes.
Temperatura interna
En una turbina de gas, la temperatura interna alcanza los 1500 grados centígrados, mucho más alta que la de una turbina de vapor.
En una turbina de vapor, la temperatura interna alcanza sólo entre 500 y 650 grados Celsius, menos de la mitad de la temperatura de reacción de una turbina de gas.
Espacio de instalación
En una turbina de gas se requiere menos espacio de instalación.
En las turbinas de vapor se requiere más espacio para la instalación.
Producción en masa
Menos masa de turbina de gas por kilovatio producido.
Turbinas de vapor de mayor calidad por kilovatio producido.
costo
Las turbinas de gas son menos costosas de instalar y operar.
Las turbinas de vapor requieren mayores costos de instalación y operación.
Control
En una turbina de gas, el control es fácil a medida que cambian las condiciones de carga.
En una turbina de vapor, el control es difícil a medida que cambian las condiciones de carga.
dependencia del suministro de agua
Las turbinas de gas no dependen del suministro de agua.
Las turbinas de vapor dependen del suministro de agua.
Implementar
El motor de turbina de gas realiza todo el ciclo Brayton.
Una turbina de vapor es solo un componente que realiza un paso del ciclo Rankine.
Trabajando fluidamente
Las turbinas de gas utilizan aire u otros gases como fluido de trabajo.
Las turbinas de vapor utilizan vapor a alta presión como fluido de trabajo.
Algunas cosas a tener en cuenta sobre la diferencia entre una turbina de gas y una turbina de vapor:
La centralidad del agua significa que existe riesgo de congelación. Uno de los beneficios de una turbina de vapor es que, dado que el agua no es el corazón del proceso, su funcionamiento no se detendrá si se congela el interior.
Las turbinas de vapor se calientan utilizando combustibles como el gas natural y energía renovable, que pueden generar energía limpia si la energía renovable es inicialmente el agua en circulación que calienta la turbina de vapor. En comparación con las turbinas de vapor, las turbinas de gas requieren combustibles fósiles y el proceso de combustión produce inherentemente contaminantes como los óxidos de nitrógeno.
A diferencia de las turbinas de gas, las turbinas de vapor no tienen compresor de aire ni sistema de combustión, sino que tienen una caldera, rotores que convierten la energía térmica en energía mecánica y áreas de la carcasa exterior que aseguran que el vapor esté bajo presión en contacto con las palas.
En comparación con las centrales eléctricas de turbinas de vapor, el coste de mantenimiento de los equipos de turbinas de gas es menor.
Una turbina de gas es una combinación de compresor, cámara de combustión y turbina que realiza una operación cíclica para proporcionar trabajo en forma de torque o empuje, mientras que una turbina de vapor es básicamente un expansor que proporciona torque como salida de trabajo.
