1. Desenvolvimento de Aplicações informáticasEFA2Centrais Termo eléctricas de ciclo combinado Tema de vida:TecnologiaRealizado por: Marco Silva e Paulo Azevedo16-03-2010<br />Centrais Termo eléctricas de ciclo combinado <br />O que são?<br />Uma moda, uma forma de fugir a multas, uma nova tecnologia ou uma preocupação para com a natureza? Talvez seja o receio pelo fim dos recursos que estamos tão habituados. A verdade é que cada vez mais a preocupação com o meio ambiente é mais acentuada, investigações sobre formas alternativas de energia são cada vez mais apoiadas. A Central de ciclo combinado é uma das alternativas. Tem por base o mesmo principio que as centrais termo eléctricas, cujo factor de eficiência é de cerca de 30%. As suas sucessoras têm este rendimento mas acrescido de rendimento extra pois a turbina de vapor proporciona cerca de 25% mais de energia, atribuindo um factor de eficiência de 55% (em média).<br /> Nas centrais termo eléctricas de ciclo combinado existem imensos componentes mas os mais relevantes para o seu funcionamento são: Turbina a gás; Turbina a vapor; Alternador e Condensador.<br />Turbina a gás<br />É na turbina a gás que grande parte da energia é gerada.Teoricamente, turbinas a gás são extremamente simples. Elas têm três partes: <br />Compressor: comprime o ar de admissão por alta pressão; <br />Câmara de combustão: queima o combustível e produz gás com alta pressão e alta velocidade; <br />Turbina: extrai energia do gás a alta pressão e alta velocidade vindo da câmara de combustão. <br />Neste motor, o ar é sugado pela esquerda do compressor. Ele tem basicamente a forma de um cone com pequenas pás fixas em fileiras. Na figura o ar é forçado através do estágio de compressão, com considerável aumento de pressão. Em alguns motores, a pressão do ar pode ser multiplicada por 30. <br />Turbina a vapor<br />As turbinas a vapor são máquinas de combustão externa (os gases resultantes da queima do combustível não entram em contacto com o fluído de trabalho que escoa no interior da máquina e realiza os processos de conversão da energia do combustível em potência de eixo). Devido a isto apresentam uma flexibilidade em relação ao combustível a ser utilizado, podendo usar inclusive aqueles que produzem resíduos sólidos (cinzas) durante a queima. <br />Como as turbinas a vapor são máquinas de combustão externa então o calor necessário para a ebulição do condensado e para o super aquecimento posterior deve ser transferido dos produtos de combustão ao fluído de trabalho através das serpentinas no interior da caldeira.<br />Alternador<br />O alternador é uma máquina que transforma energia mecânica em energia eléctrica. O nome alternador é devido ao tipo de corrente eléctrica gerada: corrente alternada. O alternador é um gerador síncrono, assim, num circuito fechado flui uma corrente alternada que se torna maior quanto mais alta for a rotação e quanto mais forte for o campo magnético.<br />Condensador<br />Condensadores são permutadores de calor que convertem o vapor no estado gasoso para o seu estado líquido, a uma pressão inferior à atmosférica. O rendimento das turbinas aumenta com uma diminuição da fonte fria. O condensador pode usar a água de refrigeração, ou água corrente de um rio, lago ou oceano.<br />2844165276225<br />Caldeira<br />Dispositivo destinado à queima do combustível. As caldeiras modernas são baseadas essencialmente no aproveitamento do calor de radiação. Têm câmaras de combustão grandes (15 x 30 m) e completamente cobertas por tubos vaporizadores (60 a 150 mm). O vapor é produzido a uma pressão elevada (2,5 a 3,5 MN/m2) e temperatura na ordem dos 600ºC. <br />Exemplos de Centrais de Ciclo combinado em Portugal<br />Central de Ciclo Combinado em Lares<br /> <br />A central de ciclo combinado da EDP, em Lares, freguesia de Vila Verde, já se encontra a produzir electricidade, tendo o primeiro grupo entrado em produção em Agosto e o segundo grupo no início deste mês. A central é constituída por dois grupos de 431 MW cada e a sua produção anual de electricidade estima-se em 4.000 GWh, sendo o seu combustível principal o gás natural. Lares é assim a primeira das centrais de ciclo combinado licenciadas em 2006 a entrar em operação. A obra que teve início em Junho de 2007, implicou um investimento de cerca de 400 milhões de euros e teve o envolvimento de cerca de 250 empresas (das quais 31% da região da Figueira da Foz e de Coimbra) e criou cerca de 1.000 postos de trabalho directos. Durante todo o processo de construção, a EDP interagiu com a comunidade local, realizando reuniões mensais e promovendo várias visitas às obras para que toda a população acompanhasse o processo de instalação da central. <br />Central Eléctrica da Tapada do Outeiro<br /> Potência Instalada: 990 W<br /> Grupos Geradores: 3 (330 MW cada)<br /> Central de Ciclo Combinado (η = 57%)<br /> Combustível: Gás Natural (inicialmente a fonte de energia era o Fuelóleo)<br /> Capacidade de Vaporização: 252 ton/h<br /> Tipo de Turbina: Gás e Vapor<br /> Velocidade de rotação do veio: 3000 rpm<br /> Tensão de Geração: 21 kV<br />Instalada em Medas, Gondomar, na margem do rio Douro, a uns 18 km a leste da cidade do Porto, a Central da Tapada do Outeiro tem vindo a demonstrar um desempenho operacional impressionante desde a sua entrada em pleno funcionamento em Agosto de 1999.<br /> A Central Eléctrica da Tapada do Outeiro utiliza a tecnologia de turbinas a gás de ciclo combinado. É composta por três grupos de 330 MW, cada um destes é composto por uma unidade em veio único, isto é, uma turbina a gás Siemens V94.3A e uma a vapor em série, ambas accionando o mesmo gerador instalado entre elas.<br />Entre o gerador e a turbina a vapor existe uma embraiagem sincronizada, que fecha automaticamente quando o veio da turbina a vapor atinge a mesma velocidade de rotação do veio do gerador (3,000 rpm).<br />Comparada com as centrais termoeléctricas tradicionais, a Central de Ciclo Combinado apresenta um grau de eficiência e aperfeiçoamento tecnológico superiores. O funcionamento é assente na combinação de turbinas a gás e a vapor. O calor contido nos gases de escape da turbina a gás é transformado em vapor na caldeira de recuperação de calor. Este vapor faz girar a turbina a vapor para produzir energia eléctrica adicional, sem necessidade de utilização de mais combustível. Na produção do vapor são utilizadas caldeiras de recuperação de calor, sem queima suplementar de combustível. Esta Central converte mais de metade da energia química contida no combustível em energia eléctrica, conseguindo o nível de produção mais elevado entre todos os tipos de centrais termoeléctricas. A Central da Tapada do Outeiro não só permite um alto índice de rendimento, como também reúne as melhores condições para satisfazer os requisitos exigidos para a protecção do meio ambiente e a economia dos recursos naturais.<br />3482340-157480Central Eléctrica do Ribatejo<br />Potência Instalada: 1176 W<br />Grupos Geradores: 3<br />Central de Ciclo Combinado<br />Combustível: Gás Natural (1200 milhões<br />m3/ano, corresponde a 1/3 do consumo nacional!)<br />Tipo de Turbina: Gás (2/3) e Vapor (1/3)<br />Tensão de Geração: 22 kV<br />-2609852618105Produção Anual: 6,2 TWh<br />Emissões de poluentes atmosféricos reduzidas<br />(370 g/kWh de CO2, 0,3 g/kWh de NOX)<br />Sistema de Refrigeração em circuito fechado<br /> <br />