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10. La turbina de vapor
La turbina de vapor de una central de ciclo combinado es un equipo robusto y sencillo, y como máquina industrial, es una máquina madura, bien conocida y muy experimentada.
Se conoce casi todo de ella, de su comportamiento mecánico y de sus principios de funcionamiento termodinámicos. Más del 50 % de la energía eléctrica generada en el mundo se produce diariamente con turbinas de vapor.
La turbina es el equipo encargado de transformar energía potencial en forma de presión de vapor en energía cinética de rotación.
El funcionamiento es aparentemente sencillo: se introduce vapor a una temperatura y presión determinadas; el vapor se expande, y al expandirse se acelera. Esa energía cinética del vapor se transfiere a unos álabes unidos a un eje rotor, haciendo girar éste. A la salida de la turbina, el vapor que se introdujo tiene una presión y una temperatura notablemente inferior, que puede ser incluso menor que la presión atmosférica.
La turbina es un equipo tan conocido y robusto que si se respetan una serie de normas elementales tiene una vida útil larga y exenta de problemas. Las cuatro normas que hay que cumplir de forma estricta son las siguientes:
- Utilizar un vapor de las características físico-químicas apropiadas.
- Respetar las instrucciones de operación en arranques, durante las variaciones de carga y durante las paradas del equipo, especialmente las rampas de calentamiento y enfriamiento del equipo.
- Respetar las consignas de protección del equipo, y si se observa algún síntoma de mal funcionamiento (vibraciones, temperaturas elevadas, falta de potencia, etc.) se debe parar y revisar el equipo. En ningún caso se deben sobrepasar los límites establecidos de determinados parámetros para poder continuar con ella en marcha o poder arrancarla. No deben alterarse pues los valores de las alarmas y consignas de protección, y es necesario vigilar de forma constante los avisos que emite el sistema de control.
- Realizar los mantenimientos programados con la periodicidad prevista por el fabricante.
Las turbinas de vapor se clasifican de acuerdo a diferentes criterios. Así, es posible clasificarlas según la forma de transformación de la energía en los álabes, la presión de entrada, la presión en el escape, y su conexión con otras turbinas para sumar su energía mecánica a un eje.
Los principales elementos que componen una turbina de vapor son: Sistema de admisión, El rotor, La carcasa, Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales, Cojinete de empuje o axial, Sistema de lubricación, Sistema de extracción de vahos, Sistema de refrigeración de aceite, Sistema de aceite de control, El filtrado del aceite de lubricación, El aceite de elevación de eje, Sistema de sellado de vapor, Virador,
El sistema de control es un sistema independiente del sistema de control de la central, y tiene como única misión el funcionamiento automático de la turbina. Además de controlar determinadas variables y actuar sobre una serie de dispositivos para garantizar un funcionamiento seguro del equipo, ayudan a hacer comprensible al operador el funcionamiento de la turbina y de los elementos asociados.
Existen una serie de elementos que están relacionados con la turbina de vapor, aunque no forman parte de ella. Entre estos elementos están los siguientes: Bancada, Nave de turbina, Puente grúa y Reductor.
