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Las centrales eléctricas de carbón son instalaciones industriales que convierten el carbón en electricidad. Calentar el agua para crear vapor es como se genera la electricidad en las centrales eléctricas de carbón. El vapor luego hace girar una turbina conectada a un generador que produce la electricidad.
Hay dos tipos principales de centrales eléctricas de carbón:
Centrales Eléctricas de Carbón Tradicionales
Las centrales eléctricas de carbón tradicionales también se conocen como centrales eléctricas térmicas o convencionales de carbón. Estas plantas queman carbón para calentar agua en una caldera. El agua caliente se convierte en vapor que impulsa una turbina conectada a un generador eléctrico. Estas centrales eléctricas tienen una alta tasa de emisión de dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero.
Centrales Eléctricas de Carbón Limpio
Las centrales eléctricas de carbón limpio intentan disminuir el daño ambiental utilizando tecnología avanzada para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero durante la combustión del carbón. Algunas centrales eléctricas de carbón limpio utilizan sistemas de ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC) que transforman el carbón en gas antes de quemarlo. Este método reduce la salida de CO2 y otros contaminantes del carbón. Otras tecnologías de carbón limpio incluyen la captura y almacenamiento de carbono (CCS) que atrapa y almacena el carbono emitido por la quema de carbón. A pesar de su nombre, las centrales eléctricas de carbón limpio no están completamente libres de contaminación en comparación con las centrales eléctricas de carbón normales.
Generalmente, las siguientes especificaciones de las centrales eléctricas de carbón son vitales para acomodar el mecanismo de trabajo de una central eléctrica de carbón.
Capacidad
Los tamaños de las centrales eléctricas de carbón pueden variar, pero su capacidad generalmente se mide en megavatios (MW) o gigavatios (GW). Un gigavatio puede proporcionar suficiente electricidad para alimentar aproximadamente 700.000 hogares.
Sistema de Suministro de Combustible
Esto se refiere al mecanismo a través del cual el carbón se suministra a la central eléctrica para que funcione de manera efectiva. Esto puede incluir sistemas de transporte como ferrocarriles, puertos dedicados y vías fluviales donde las barcazas y los barcos pueden utilizarse para proporcionar el combustible de carbón.
Caldera
La caldera de una central eléctrica de carbón es su sistema de calefacción central. El carbón se enciende y el calor generado hierve el agua, creando vapor. La presión del vapor luego impulsa una turbina.
Turbina
La turbina en una central eléctrica de carbón es como una turbina eólica, pero en lugar de viento, gira debido al vapor producido al hervir el agua calentada por la quema de carbón. La turbina consiste en palas que rotan cuando el vapor de alta presión las golpea, generando energía mecánica que se transforma en electricidad a través de un generador.
Generador
A medida que las palas de la turbina giran, un generador conectado a la turbina transforma la energía mecánica en energía eléctrica. La rotación de la turbina crea un campo electromagnético en el generador que produce electricidad.
Sistema de Enfriamiento
Después de que el vapor ha impulsado las palas de la turbina, debe enfriarse y condensarse de nuevo en agua para volver a la caldera. Este proceso se realiza utilizando un sistema de enfriamiento que incluye torres de enfriamiento que liberan calor a la atmósfera.
Sistemas de Control de Emisiones
La función principal de una central eléctrica de carbón es convertir el carbón en energía. Sin embargo, también debe tener en cuenta y controlar las emisiones que provienen de la quema de carbón, como el dióxido de carbono, el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno y la materia particulada. Aquí es donde entran en juego los sistemas de control de emisiones para reducir el impacto de las centrales eléctricas de carbón en el medio ambiente.
Conexión a la Red
La electricidad de una central eléctrica de carbón se transmite a través de líneas eléctricas de alta tensión a subestaciones. Desde las subestaciones, se transmite aún más a hogares, empresas e industrias a través de la red eléctrica.
Dado que existen varios tipos de centrales eléctricas de carbón, cada una puede tener su característica única que la diferencia de las demás y se adapta con mayor precisión a las necesidades de una comunidad. Sin embargo, al igual que cualquier otra máquina o cualquier otra central eléctrica, es vital llevar a cabo prácticas de inspección y mantenimiento de rutina para que la central eléctrica de carbón desempeñe su función de manera efectiva y también amplíe su vida útil.
Es fundamental que se cumplan las prácticas de seguridad para mitigar el riesgo de accidentes o cualquier circunstancia peligrosa. Esto puede incluir procedimientos como las prácticas de bloqueo/etiquetado (Lotto), prácticas de trabajo seguras y equipo de protección personal (PPE), entre los requisitos únicos para la planta en cuestión.
La práctica de mantenimiento de la central eléctrica de carbón se puede dividir en las siguientes categorías:
Mantenimiento Preventivo
Esta es la rutina de mantenimiento programada que generalmente se realiza en equipos y maquinaria para mantenerlo, prolongar su vida útil y prevenir cualquier avería imprevista, inesperada e inevitable. El mantenimiento preventivo para las centrales eléctricas de carbón puede incluir inspecciones y servicios regulares de componentes críticos como turbinas y calderas.
Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento implica el seguimiento regular del estado, la salud y el rendimiento del equipo para realizar el mantenimiento en el momento adecuado. El mantenimiento predictivo para una central eléctrica de carbón puede incluir el análisis de vibraciones de turbinas, el monitoreo de emisiones y el monitoreo de la eficiencia de las calderas, entre muchas otras técnicas.
Mantenimiento Correctivo
Esto también se puede denominar "reparación de mantenimiento". Básicamente, es la respuesta a una avería o falla inesperada con el objetivo de restaurar la operación normal. El mantenimiento correctivo para las centrales eléctricas de carbón puede incluir la reparación de turbinas o el reemplazo de un componente defectuoso de la caldera.
Aunque muchas naciones buscan alternativas a los combustibles fósiles, las centrales eléctricas de carbón continúan proporcionando electricidad. Aquí hay algunas industrias donde las centrales eléctricas de carbón funcionan de manera efectiva.
Industrias en Países en Desarrollo
Los países en desarrollo con acceso limitado a recursos naturales para la generación de energía no tienen más remedio que utilizar centrales eléctricas de carbón. La tecnología es asequible y pueden instalarla rápidamente para proporcionar a las personas la electricidad básica necesaria para la iluminación, la calefacción y el funcionamiento de pequeñas empresas.
Industrias Metalúrgicas y Mineras
Las industrias de procesamiento de metales y minerales utilizan con frecuencia centrales eléctricas de carbón, especialmente aquellas que tienen sus propias minas de carbón. Pueden utilizar las plantas para proporcionar no solo las necesidades de electricidad de la planta, sino también el calor residual de carbón para secar minerales como el mineral de hierro y el aluminio, y para aumentar las temperaturas en los hornos de fundición y los hornos. Un buen ejemplo es una fundición de aluminio que necesita un suministro constante de carbón de alta temperatura que consume mucha electricidad para producir aluminio. Esto reduce los costos operativos y aumenta la independencia energética, reduciendo la vulnerabilidad a las fluctuaciones del mercado en los precios de la electricidad.
Fabricantes de Cemento
Los fabricantes de cemento requieren mucha energía para secar las materias primas y para calentar los hornos a altas temperaturas. Sus costos operativos aumentan cuando aumenta el precio de la electricidad. En lugar de depender de la red para obtener electricidad o gas natural, algunos fabricantes de cemento que tienen minas de carbón las utilizan y las centrales eléctricas de carbón para proporcionar calor residual de carbón y electricidad. Incluso aquellos que no tienen minas de carbón pueden instalar una central eléctrica de carbón para reducir sus costos de producción, ya que el cemento especializado requiere grandes cantidades de energía para fabricarse.
Grandes Complejos Industriales
Los grandes complejos industriales que requieren electricidad constante y grandes cantidades de calor utilizan con frecuencia las centrales eléctricas de carbón como su principal fuente de energía. Estos incluyen fábricas, refinerías y plantas químicas. Son candidatos ideales para la instalación de centrales eléctricas de carbón, ya que requieren un suministro constante y barato de energía, que proporciona el carbón, y el exceso de calor de las plantas se utiliza en otros procesos de fábrica.
Ubicaciones Remotas
Las centrales eléctricas de carbón proporcionan electricidad en ubicaciones remotas donde el costo de conectarse a la red es prohibitivamente caro. Sin embargo, se requiere que las áreas remotas instalen algún tipo de generación de energía. En lugar de depender de una distribución compleja de la energía, se podría instalar una central eléctrica de carbón en el sitio para proporcionar electricidad directamente para la producción, reduciendo el costo de la entrega de la electricidad.
Los gerentes de compras que buscan centrales eléctricas de carbón en venta deben priorizar a los proveedores con plantas de alta capacidad. Las plantas de mayor capacidad proporcionan suficiente electricidad para diversas aplicaciones. Además, los compradores deben considerar plantas con sistemas de producción eficientes. Las plantas de energía eficientes conducen a menores costos operativos. Es fundamental comprar a proveedores con plantas que cumplan con las normas de emisión establecidas. Estas plantas reducen la huella de carbono de una empresa.
Además, negociar descuentos por compras al por mayor. Esto es especialmente importante para las empresas que requieren grandes cantidades de centrales eléctricas de carbón. Los compradores también deben optar por plantas compatibles con diferentes tipos de carbón. Esa versatilidad asegura un suministro constante de energía incluso cuando un tipo de carbón en particular no está disponible. Opte por centrales eléctricas diseñadas para un fácil mantenimiento y que tengan repuestos disponibles en el mercado.
Además, los gerentes de compras deben obtener plantas con procesos automatizados que requieren una supervisión manual mínima. Los sistemas automatizados mejoran la eficiencia y la productividad. Asegúrese de que las centrales eléctricas de carbón tengan un servicio al cliente adecuado y servicios posventa. Esto proporcionará a los clientes el soporte técnico necesario. Finalmente, los compradores deben buscar plantas con altos estándares de seguridad para prevenir accidentes y garantizar operaciones seguras.
P: ¿Hay alguna forma alternativa de usar el carbón en la generación de energía?
R: Sí, la gasificación del carbón es un método alternativo. En este proceso, el carbón se convierte en gas, que luego se quema para producir electricidad. Este método a veces se considera una forma más limpia y eficiente de utilizar el carbón.
P: ¿Cuál es el futuro de las centrales eléctricas de carbón?
R: Las centrales eléctricas de carbón se enfrentan a desafíos porque muchos países desean reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Como resultado, existe un interés creciente en fuentes de energía renovables como la energía solar y eólica. Estas no dependen de la quema de combustibles. Si bien las centrales eléctricas de carbón todavía son importantes para la generación de energía en la actualidad, es probable que continúe el cambio hacia una energía más limpia.
P: ¿Las centrales eléctricas de carbón contribuyen significativamente a las emisiones globales de CO2?
R: Sí, las centrales eléctricas de carbón son una fuente importante de emisiones de dióxido de carbono (CO2). Representan aproximadamente el 46% de las emisiones globales de CO2 de la combustión de combustibles. Esto las convierte en un contribuyente significativo al cambio climático y la necesidad de reducir tales emisiones.
P: ¿Cuáles son algunas ventajas de las centrales eléctricas de carbón?
R: Las centrales eléctricas de carbón proporcionan una fuente de energía estable y confiable. El carbón es abundante y se puede encontrar en muchos países, lo que ayuda a reducir la necesidad de depender de combustibles importados. Las centrales eléctricas de carbón también son capaces de generar grandes cantidades de electricidad para satisfacer las altas demandas de energía. La tecnología para construir y gestionar las centrales eléctricas de carbón está bien establecida y conocida.
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浙B2-20120091-4