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Componentes principales

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El BOP (balance of plant) está compuesto por todos aquellos sistemas auxiliares que forman parte de una central de ciclo combinado, que son imprescindibles para el correcto funcionamiento, pero que no forman parte del tren de potencia, la caldera, el ciclo agua vapor y los sistemas eléctricos. Por tanto, el BOP está compuesto por toda una serie de sistemas muy heterogéneos, que asisten a los sistemas principales.

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Los sistemas que forman parte del BOP son generalmente los siguientes:

Sistema de refrigeración principal, o Main Cooling Water (MCW)

Sistema de refrigeración de equipos, o Close Cooling Water (CCW)

Planta de tratamiento de agua, para la producción de agua de la calidad necesaria para ser consumida en el ciclo agua-vapor (PTA)

Estación de regulación y medida de gas (ERM)

Sistema de tratamiento de vertidos (PTE)

Sistema contra-incendios

Sistema de depuración de combustibles líquidos

Sistema de producción de aire comprimido

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Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.).
Para poder mover el generador usamos la energía generada en la combustión, que a través de la turbina convertimos en un movimiento rotativo, el cual es transmitido por la turbina al generador a través del rotor.

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Las partes principales de una caldera de recuperación de calor son:

Desgasificador, es el encargado de eliminar los gases disueltos en el agua de alimentación, oxigeno principalmente y otros gases que nos podría provocar corrosiones.

Tanque de agua de alimentación, deposito donde se acumula el agua que alimenta a nuestro sistema, esta agua debe ser muy pura para evitar impurezas que nos podrían obstruir los conductos, erosionarlos o corroerlos por las sustancias que llevasen con ellos.

Calderín, es el lugar de donde se alimenta el evaporador de agua y el sobrecalentador de vapor. Puede haber diferentes tipos de calderines según la turbina de vapor que alimenten ya sean de baja, media o alta presión.

Bombas de alimentación, son las encargadas de enviar el agua desde el tanque de agua de alimentación a su calderín correspondiente.

Economizadores, son los intercambiadores encargados de precalentar el agua de alimentación con el calor residual de los gases de escape, aprovechando su energía con lo que aumentamos el rendimiento de nuestra instalación y evitamos saltos bruscos de temperatura en la entrada de agua.

Evaporadores, son intercambiadores que aprovechan el calor de los gases de escape de temperatura intermedia para evaporar el agua a la presión del circuito correspondientes, la circulación del agua a través de ellos puede ser forzada o natural, en la forzada se utilizan bombas y en la natural el efecto termosifón, aunque también se usan bombas en los momentos de arranque o cuando sea necesario, devolviendo el vapor al calderín.

Sobrecalentadotes y Recalentadores, son los intercambiadores que se encuentran en la parte más cercana a la entrada de los gases procedentes de la combustión en la turbina de gas, el vapor que sale ya esta listo para ser enviado a la turbina de vapor, este vapor debe ser lo más puro posible y debe ir libre de gotas de agua que deteriorarían nuestra turbina, también debemos tener controlada la temperatura y presión del vapor para evitar estrés térmico en los diferentes componentes.

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El ciclo agua-vapor de una central de ciclo combinado es relativamente simple, o al menos más simple que el de otras centrales termoeléctricas que emplean en ciclo Rankine para la transformación de la energía contenida en un combustible en energía mecánica rotativa. La sencillez se debe a que no requiere de los precalentadores de alta y baja presión para conseguir buenos valores de presión.

No obstante, el ciclo agua-vapor de una central de ciclo combinado se complica a medida que se añaden niveles de presión, de forma que con un nivel de presión el ciclo es relativamente simple, con dos niveles de presión en el HRSG la red de tubería se complica algo más y con tres niveles de presión la complejidad es elevada.

El sistema denominado ciclo agua-vapor se compone a su vez de al menos cinco subsistemas:

El sistema de condensado, que incluye el condensador principal, el condensador de vapor de sellos y las bombas de condensado, denominadas a veces bombas de extracción.

Sistema de agua de alimentación, que engloba el tanque de agua de alimentación, el desgasificador y las bombas de alta presión que alimentan los diversos circuitos del HRSG.

El sistema de vapor, que incluye válvulas de atemperación, válvulas de bypass y las tuberías que componen el circuito de vapor.

El sistema de vapor de sellos.

El sistema de dosificación y muestreo.

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Una turbina de gas, es una turbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas de gas son turbomáquinas térmicas. Comúnmente se habla de las turbinas de gas por separado de las turbinas ya que, aunque funcionan con sustancias en estado gaseoso, sus características de diseño son diferentes, y, cuando en estos términos se habla de gases, no se espera un posible cambio de fase, en cambio cuando se habla de vapores sí.
Las turbinas de gas son usadas en los ciclos de potencia como el ciclo Brayton y en algunos ciclos de refrigeración. Es común en el lenguaje cotidiano referirse a los motores de los aviones como turbinas, pero esto es un error conceptual, ya que éstos son turborreactores los cuales son máquinas que, entre otras cosas, contienen una turbina de gas.

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Una turbina de vapor es una turbomáquina motora, que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete, órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energético. Las turbinas de vapor están presentes en diversos ciclos de potencia que utilizan un fluido que pueda cambiar de fase, entre éstos el más importante es el ciclo de Rankine, el cual genera el vapor en una caldera, de la cual sale en unas condiciones de elevada temperatura y presión. En la turbina se transforma la energía interna del vapor en energía mecánica que, normalmente, se transmite a un generador para producir electricidad. En una turbina se pueden distinguir dos partes, el rotor y el estátor. El rotor está formado por ruedas de álabes unidas al eje y que constituyen la parte móvil de la turbina. El estátor también está formado por álabes, no unidos al eje sino a la carcasa de la turbina.