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Universidad de Chile Facultad de Ciencias F´ ısicas y Matem´ aticas Departamento de Ingenier´ ıa Mec´ anica ME64A Centrales T´ ermicas de Potencia Ciclo de Rankine Informe 1 Integrantes: Eduardo Monsalve Paulina Cecchi Alejandro Vidal Antonio Z´ niga 2 de septiembre de 2008

Ciclo de Rankine

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Page 1: Ciclo de Rankine

Universidad de Chile

Facultad de Ciencias Fısicas y Matematicas

Departamento de Ingenierıa Mecanica

ME64A Centrales Termicas de Potencia

Ciclo de Rankine

Informe 1

Integrantes:

Eduardo Monsalve

Paulina Cecchi

Alejandro Vidal

Antonio Zuniga

2 de septiembre de 2008

Page 2: Ciclo de Rankine

Indice

1. Introduccion 1

2. Resena historica y origen del ciclo. 2

2.1. Las turbinas a vapor y su origen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.2. El ciclo de Carnot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.3. El ciclo ideal de Rankine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.4. El ciclo real de Rankine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3. Centrales Termicas de Vapor 9

4. Mejoras en el rendimiento de ciclo de Rankine real 12

4.1. Sobrecalentamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.2. Modificaciones de presion y temperatura al inicio y termino de expansion . . . . . . . . 13

4.3. Recalentamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.4. Regeneracion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.4.1. Calentadores abiertos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.4.2. Calentadores cerrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.5. Ciclo Binario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5. Mejoras tecnologicas en algunas maquinas del ciclo Rankine 19

5.1. Perdidas en los generadores de vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5.2. Dispositivo de aislacion movil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5.3. Cuidados sobre la corrosion del sistema de calderas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

6. Centrales Termicas de Vapor en Chile 23

6.1. Sistemas electricos en Chile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.1.1. Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.1.2. Sistema Interconectado Central (SIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.1.3. Sistema Electrico de Aysen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

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Page 3: Ciclo de Rankine

6.1.4. Sistema Electrico de Magallanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6.2. Centrales Termicas a Vapor de Carbon Mineral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6.3. Central Termica a Vapor de Fuel Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

6.4. Centrales Termicas a Vapor de Gas Natural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

6.5. Perspectivas del Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

7. Bibliografıa 28

A. Anexos 29

A.1. Centrales Termicas e hidroelectricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Page 4: Ciclo de Rankine

Capıtulo 1

Introduccion

El informe que se presenta a continuacion expone los aspectos mas relevantes de la tecnologıa de

generacion energetica a partir de vapor.

Se expone aquı brevemente la historia de la generacion de energıa mediante el uso del vapor, resaltan-

do hitos importantes como la sistematizacion del ciclo termodinamico de Rankine, el desarrollo de las

turbinas de vapor y el advenimiento de las centrales termicas de vapor. Se detallan tambien las carac-

terısticas mas importantes de una central termica de vapor, incluyendo todas las modificaciones que en

ella ha introducido el hombre en orden de obtener rendimientos de generacion energetcia cada vez mas

altos, y la forma en que los aumentos de rendimiento se han conseguido.

Adicionalmente se presenta una descripcion de las tecnicas utilizadas para mejorar el rendimiento indi-

vidual de los equipos mas importantes que componen las centrales termicas de vapor, a saber, turbinas

y generadores de vapor.

Finalmente se presenta el detalle de las centrales que producen energıa electrica a partir de vapor en

Chile, incluyendo sus principales caracterısticas.

El objetivo central de este informe es dimensionar la capacidad de generacion de las centrales termicas de

vapor, sus ventajas y desventajas, sus rendimientos tıpicos y su relevancia en la generacion de potencia

a nivel nacional.

1

Page 5: Ciclo de Rankine

Capıtulo 2

Resena historica y origen del ciclo.

2.1. Las turbinas a vapor y su origen.

La primera turbina a vapor de la cual se tiene constatacion historica es la “turbina de Heron”

(Figura 2.1), la cual data del ano 175 A.C. Esta turbina estaba formada por una esfera hueca que

giraba libremente sobre un eje diametral. Los extremos del eje se prolongaban en dos conductos que a

la par que apoyaban la esfera hacıan de conductos por los que ascendıa el vapor hasta el interior de la

misma. A traves de dos espitas situadas segun un eje diametral perpendicular al de giro de la esfera,

salıa el vapor, en sentidos opuestos por cada una. Este mecanismo que transforma la presion del vapor

en movimiento, constituye la primera turbina de reaccion pura.

Figura 2.1: Turbina de Heron.

2

Page 6: Ciclo de Rankine

La siguiente turbina de vapor aparece en 1629, cuando Giovanni Brance experimento con una rueda

de agua modificada, dirigiendole un chorro de vapor. La rueda giro, pero no tuvo la suficiente potencia

como para producir trabajo util.

Hasta finales del siglo XIX, no se encontro ninguna aplicacion practica a la turbina de vapor, y por

lo tanto el desarrollo tecnologico de las mismas fue nulo, sin embargo, es a finales del siglo XIX cuando

comienza la verdadera historia de las turbinas de vapor. El primero en encontrar un aprovechamiento a

la turbina de vapor fue el inventor sueco De Laval (1845 - 1913), quien patento un desnatador centrıfugo

(Figura 2.2) impulsado por una turbina de vapor de accion de una sola etapa. En esta turbina el vapor

era impelido a una velocidad supersonica, traves de una tobera convergente-divergente, hacia los alabes

del rodete de la turbina.

Figura 2.2: Desnatador de Laval.

El desarrollo definitivo de la aplicacion industrial de las turbinas de vapor se dio en la ultima decada

del siglo XIX, cuando el ingeniero ingles Charles Parsons desarrollo la turbina de vapor de reaccion

de varios escalonamientos, como motor marino apropiado para impulsar barcos de gran tonelaje, ası el

”Turbinia”, fletado en 1895, fue el primer barco dotado de turbina de vapor. Casi simultaneamente , en

EEUU, Charles G. Curtis, ideo para General Electric los alternadores accionados con turbinas de vapor.

2.2. El ciclo de Carnot.

Conjuntamente al desarrollo de turbinas de vapor para ser utilizadas como fuente de potencia

mecanica se fueron desarrollando los ciclos termodinamicos que rigen a estas maquinas, uno de los

primeros ciclos propuestos fue el “ciclo de carnot”.

Nicolas Leonard Sadi Carnot (Figura 2.3) definio en 1824 las caracterısticas de su maquina ideal.

Esta maquina ideal trabaja segun un ciclo de cuatro etapas, dando lugar al llamado ciclo de Carnot:

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Page 7: Ciclo de Rankine

Figura 2.3: Nicolas Leonard Sadi Carnot.

1. Un sistema inicialmente en equilibrio termico con un sumidero a la temperatura TF, realiza un

proceso adiabatico reversible que causa que su temperatura se eleve hasta la de la fuente TC.

2. El sistema se mantiene en contacto con la fuente a TC y realiza un proceso isotermo reversible,

durante el cual se absorbe calor QC de la fuente.

3. El sistema realiza un proceso adiabatico reversible en la direccion opuesta al paso 1, lo que lleva

de nuevo a la temperatura del sumidero, TF.

4. El sistema se mantiene en contacto con el sumidero a TF y realiza un proceso isotermico reversible

en la direccion opuesta a la del paso 2, regresando a su estado inicial mediante rechazo de calor

QF al sumidero.

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Page 8: Ciclo de Rankine

Figura 2.4: Ciclo ideal de Carnot.

Por lo tanto, cualquier maquina que funcione entre dos focos termicos (cuerpos capaces de absorber

o rechazar cantidades infinitas de energıa calorıfica sin cambiar su temperatura) de forma reversible es

una maquina de Carnot.

El rendimiento de la maquina de Carnot, puesto que es un ciclo reversible, podrıa ser tomado como

patron para comparar con el de las plantas termoelectricas reales. Sin embargo, el ciclo de Carnot es

imposible de trasladar a la practica, ya que el hecho de absorber y ceder calor de forma isoterma obligarıa

a trabajar a la maquinaria dentro de la campana de saturacion, es decir, con mezclas de lıquido-vapor,

puesto que en la realidad tanto el condensador como la caldera realizan su operacion de forma isobara,

y es dentro de la campana donde coinciden las lıneas isotermas y las isobaras.

Este hecho tendrıa una serie de consecuencias negativas:

El rendimiento practicamente alcanzable es pequeno, puesto que, por una parte, la temperatura

del foco frıo (TC) esta limitada a la del sumidero disponible (agua de rıo, mar o aire ambiente), y

por otra parte, pese a que el rendimiento sera tanto mayor cuanto mayor sea la temperatura del

foco caliente (TF) existe el tope de la temperatura crıtica (Tcrıtica: 647,3K) para no salirnos de

la campana de saturacion.

No es tecnicamente posible construir un bomba en la que durante la impulsion se de el cambio

de fase desde mezcla lıquido-vapor a lıquido saturado.

Las turbinas sufrirıan mecanicamente, puesto que el alto contenido de lıquido en la descarga les

producirıa una erosion importante en los alabes.

Esto llevo a desechar el ciclo de Carnot como ciclo para la generacion de potencia a partir de vapor.

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Page 9: Ciclo de Rankine

2.3. El ciclo ideal de Rankine.

William John Macquorn Rankine (Figura 2.5)en 1859 publica el “Manual of Steam Engine”, en el

que realiza importantes contribuciones a la termodinamica estableciendo el ciclo que lleva su nombre

para el funcionamiento de las maquinas de vapor, e ideando la escala de temperaturas Rankine.

Figura 2.5: William John Macquorn Rankine.

El ciclo propuesto contaba con 4 etapas o evoluciones, las cuales son descritas a continuacion:

Proceso 1-2: Expansion isoentropica del fluido de trabajo en la turbina desde la presion de la

caldera hasta la presion del condensador.

Proceso 2-3: Transmision de calor desde el fluido de trabajo al refrigerante a presion constante en

el condensador hasta el estado de lıquido saturado.

Proceso 3-4: Compresion isoentropica en la bomba. En el se aumenta la presion del fluido mediante

un compresor o bomba, al que se le aporta un determinado trabajo.

Proceso 4-1: Transmision de calor hacia el fluido de trabajo a presion constante en la caldera.

Existe la posibilidad de “sobrecalentar” el fluido mas aya de la linea de saturacion (1’), cuya

importancia sera discutida posteriormente.

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Page 10: Ciclo de Rankine

Figura 2.6: Diagrama T-S del ciclo Rankine.

Como se puede ver este es un ciclo idealizado, pues se considera que las evoluciones son internamente

reversibles, en la practica esto no es posible pues tenemos distintas irreversibilidades y perdidas, lo que

se refleja en que los procesos 1-2 y 3-4 no son isoentropicos.

El rendimiento de este ciclo se puede calcular como η = WobtenidoQentregado = (h1−h2)−(h4−h3)

h1−h4

2.4. El ciclo real de Rankine.

Mientras que en ciclo ideal no se consideraban ni las perdidas por transmision de calor, ni las perdidas

de carga en los conductos, en el ciclo real sı que se deben considerar, ademas de tener en cuenta que

las expansiones y compresiones no son isoentropicas. Las principales irreversibilidades del ciclo son las

siguientes:

Expansion 1-2 (turbina) no isoentropica.

Compresion 3-4 (bomba) no isoentropica.

Perdidas de presion en el condensador y la caldera.

Estas perdidas energeticas llevan a que el diagrama T-S de un ciclo Rankine real se vea como el

siguiente:

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Page 11: Ciclo de Rankine

Figura 2.7: Diagrama T-S de un ciclo Rankine real.

Estas irreversibilidades llevan a una disminucion del rendimiento del ciclo (al orden de un 30 %), lo

cual a llevado a la busqueda de mecanismos para mejorar el rendimiento termico del ciclo. Lo anterior

se refleja tanto en modificaciones del ciclo original como en mejora de las tecnologias que operan dentro

de la central (mejores turbinas, bombas, etc.).

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Page 12: Ciclo de Rankine

Capıtulo 3

Centrales Termicas de Vapor

El ciclo de Rankine anteriormente descrito, se utiliza en la generacion de energıa electrica en las

Centrales Termoelectricas o Termicas de Vapor. En dichas centrales, el agua desarrolla un ciclo de

Rankine real, en su paso por diferentes equipos mecanicos, y produce trabajo mecanico gracias a su

expansion (en estado de vapor) al interior de una turbina de vapor; un generador, conectado al eje de

salida de la turbina, entrega potencia electrica.

Se utliza agua como fluido de trabajo, pudiendo utilizarse algun otro, ya que tiene ciertas caracterısticas

favorables. El agua es abundante -y en consecuencia barata- en el plantea, no es toxica, es quımicamente

estable, facil de transportar, y sobretodo posee un alto calor especıfico, por lo que su aumento de entalpıa

durante la evaporacion es bastante alto respecto a otros potenciales fluidos de trabajo; de esta forma,

el flujo masico en el circuito de generacion puede ser relativamente bajo. La figura 3.1 muestra la

disposicion de equipos en una central termica de vapor convencional basica.

Figura 3.1: Esquema general de una central termica de vapor

El vapor de agua lleva a cabo el ciclo de Rankine real en el subsistema A de la figura. Inicialmente

entra, saturado, a la turbina de vapor, donde se expande haciendo girar el eje de la turbina. En la salida

de la turbina, el estado del agua es de mezcla. A continuacion, el vapor pasa por un condensador en

el que recupera su estado lıquido y luego por una bomba que eleva su presion. Finalmente entra a una

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Page 13: Ciclo de Rankine

caldera, que aumenta su presion y temperatura, transformandolo nuevamente en vapor saturado. Desde

la caldera va hacia la turbina para realizar la etapa de expansion nuevamente.

Como se observa en la figura, la caldera genera el vapor cediendo calor al agua; este calor es obtenido

de la combustion de algun combustible (petroleo, carbon u otro), y por lo tanto, se requiere una torre de

eliminacion de gases de escape. Adicionalmente, el condensador necesita de un fluido frıo para condensar

el vapor antes de que este llegue a la bomba; para esto, suele utilizarse agua frıa extraıda de una fuente

natural, como el mar, un rıo o un lago. El agua frıa se toma desde la fuente natural, se lleva hasta el

intercambiador de calor, donde se le cede calor, y luego se devuelve a la fuente, a una temperatura mayor

que la original. Este procedimiento ocasiona un impacto medioambiental termico que puede ser muy

nocivo, por lo que es preferible optar por el enfriamiento a traves de una torre de enfriamiento, como la

que se muestra en la figura; en ella, un circuito cerrado de agua enfrıa el vapor de trabajo; para volver a

enfriar el agua luego del paso por el intercambiador, esta se lleva hasta una torre de enfriamiento, donde

se deja caer en pequenas gotas desde un gran altura, y luego se recircula. En ocasiones es requerida una

bomba secundaria que lleve el agua de enfriamiento con la presion adecuada hasta el condensador.

A continuacion se introduce el concepto de rendimiento del ciclo de Rankine. El rendimiento del ciclo

es la razon entre la cantidad de energıa suministrada al sistema y el trabajo obtenido en el eje de salida

de la turbina de vapor. Otras consideraciones, como los rendimientos internos asociados a la turbina

y a la caldera, son necesarios para analizar la eficiencia global de una central de vapor, sin embargo,

la efciencia o rendimiento del ciclo propiamente tal (llamado tambien rendimiento termico) es uno de

los factores que influye significativamente en la eficiencia global de la central. La figura 3.2 muestra

las cuatro componentes de la central que afectan directamente el estado termodinamico del vapor,

haciendolo describir un ciclo de Rankine.

Figura 3.2: Subsistema A, principales componentes de la central

El rendimiento del ciclo se determina como el cuociente entre la resta del trabajo producido por la

turbina y aquel consumido por la bomba, y el calor cedido al vapor desde la caldera. Su expresion en

terminos de entalpıa, es

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η = 1− (h2 − h3)(h1 − h4)

donde se ha usado la nomencaltura de la figura x, es decir, el subındice 1 representa la entrada a

la turbina y salida de la caldera, el 2 la salida de la turbina y entrada al condensador, el 3 la salida

del condensador y entrada a la bomba, y el 4 la salida de la bomba y entrada a la caldera. La letra

h simboliza la entalpıa especıfica del vapor en cada uno de los puntos anteriores. En las centrales de

vapor, el trabajo consumido por la bomba es normalmente mucho menor al generado por la turbina.

El rendimiento del ciclo esta etonces relacionado con un cuociente entre diferencias de entalpıa. Podemos,

sin embargo, expresar el rendimiento del ciclo en terminos de temperatura, suponiendo que se lleva a

cabo en forma ideal. El caracter ideal naturalmente no se presenta en el ciclo descrito por el vapor

en una central, si embargo, la expresion para el rendimiento en funcion de ciertas temperaturas es

cualitativamente aplicable a los ciclos reales, es decir, se pueden identificar tendencias de aumento o

disminucion del rendimiento en la expresion ideal, y extrapolarlas al comportamiento del rendimiento

real. Bajo el supuesto de idealidad, el rendimiento tambien puede determinarse como

η = 1− Ts

Te

donde Ts es la temperatura en el condensador (supuesta constante) y Te es la temperatura promedio

de absorcion de calor, es decir, un promedio de todas las temperaturas por las que pasa el vapor en el

transito 4− 1.

Tal como fue descrita la instalacion de una central termica de vapor, es decir, en su version mas

basica, su rendimiento de ciclo es muy malo. Con turbina y bomba de buenos rendimientos internos (cer-

canos al 85 %), un ciclo de Rankine como el descrito, difıcilmente supera el 30 %. De modo que, ademas

del mejoramiento del rendimiento propio de los equipos que componen la central, es necesario introducir

modificaciones a la disposicion de planta propiamente tal, que permitan obtener un rendimiento de ciclo

mayor, y con esto una mejor eficiencia global de la central. [1]

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Page 15: Ciclo de Rankine

Capıtulo 4

Mejoras en el rendimiento de ciclo de Rankine real

4.1. Sobrecalentamiento

Una primera modificacion que introduce mejoras en el rendimiento del ciclo real de Rankine es el

sobrecalentamiento, que consiste simplemente en calentar el agua en la caldera hasta que llegue a un

punto de mayor temperatura que la temperatura de saturacion. Se pasa entonces de un ciclo donde el

vapor al inicio de expansion esta saturado, a uno donde esta sobrecalentado. El ciclo de Rankine con

sobrecalentamiento se conoce tambien como ciclo de Hirn.

En la figura 4.1 se ilustra el diagrama T − s de un ciclo de Rankine ideal con sobrecalentamiento; los

superındices ′ representan la variante con sobrecalentamiento. Como se observa, el sobrecalentamiento

no implica que el tıtulo del vapor al final de la expansion sea mayor o igual que 1: en este punto puede

tenerse vapor sobrecalentado, vapor saturado o mezcla. El condensado de la mezcla, sin embargo, puede

producir erosion en los alabes de la turbina en este punto, por lo que se considera aceptable que el tıtulo

del vapor sea al menos de un 88 %.

Figura 4.1: Ciclo de Rankine ideal con sobrecalentamiento

El sobrecalentamiento, sea el ciclo ideal o real, aumenta el rendimiento del ciclo debido al ensan-

chamiento del salto entalpico 4 − 1′ que produce. Para una misma temperatura de final de expansion,

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Page 16: Ciclo de Rankine

y manteniendo constantes las presiones P ′1 y P4, la entalpıa de inicio de expansion aumenta al aumen-

tar la temperatura. De esta forma se logra incrementar el termino (h1 − h4) en la expresion para el

rendimiento, con el conscuente incremento del rendimiento. Puede entenderse mas facilmente mirando

la segunda expresion para el rendimiento, en funcion de las temperaturas: al aumentar la temperatura

de inicio de expansion, aumenta el promedio de las temperaturas durante la absorcion de calor, y con

ello el rendimiento.

El incremento de la temperatura de inicio de expansion se consigue con la adicion de un intercambiador

de calor a continuacion de la caldera, llamado sobrecalentador. Al conjunto de ambos intercambiadores

se le llama Generador de Vapor. Aunque efectivamente el rendimiento del cilo aumenta, pese a que se

cede mas calor al vapor, el uso de dos untercambiadores requiere de mas combustible e implica mayor

liberacion de gases de escape, por lo que su contribucion a mejorar el rendimiento global de la central

no es una consecuencia directa.

4.2. Modificaciones de presion y temperatura al inicio y termino de expansion

Ası como el uso de vapor sobrecalentado en lugar de vapor saturado al inicio de la expansion produce

un aumento en el rendimiento, tambien pueden producirlo

el aumento de la presion de inicio de expansion

la disminucion de la presion de termino de expansion

el aumento de la temperatura de inicio de expansion, mas alla del sobrecalentamiento

Por la misma razon que se explico para el sobrecalentamiento, el aumento de la temperatura de inicio

de expansion, aumenta el rendimiento. Usar una alta temperatura de inicio de expansion es un hecho

limitado, sin embargo, por la resistencia termica de los materiales que reciben el vapor (constitutivos de

la turbina). Actualmente existe desarrollo para llegar a una temperatrua de inicio de expansion de hasta

unos 600oC.

Una de las formas en que se trabaja con temperatura de inicio de expansion alta, es la del ciclo

supercrıtico. En el, el vapor no pasa por fase de mezcla y no cambia de fase durante el proceso de

absorcion de calor.

La figura x, que ilustra dos diagramas T − s, muestra como el aumento de la presion de inicio de

expansion y la disminucion de la presion de termino de expansion pueden aumentar el rendimiento.

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Page 17: Ciclo de Rankine

Figura 4.2: Mejoras en el rendimiento

En el primer grafico se observa que trabajar en la caldera en la isobara que pasa por 1′ significa

aumentar indirectamente la temperatura de inicio de expansion, respecto a trabajar en aquella que

pasa por 1, y con ello el promedio de temperaturas de absorcion aumenta, implicando un aumento en el

rendimiento, siempre y cuando se mantenga fija la temperatura de trabajo del condensador. Actualmente

la presion que puede alcanzarse al inicio de expansion es de unos 300bar.

En el segundo grafico se observa que si la presion de termino de expansion, es decir, la presion de

trabajo del condensador, es menor que la presion atmosferica, se produce una disminucion indirecta de

la temperatura de fin de expansion. Como se ve en la expresion para el rendimiento en funcion de la

temperatura, cuando Ts disminuye, para una misma temperatura promedio de absorcion de calor, el

rendimiento aumenta.

Para aumentar la presion de inicio de expansion se requiere mayor transferencia energetica en la caldera.

Asimismo, para trabajar a presion subatmosferica en el condensador, se requiere un equipo bien sellado.

Estos requerimientos limitan tecnica y economicamente la introduccion de los cambios sugeridos en el

estado del vapor para lograr un aumento de rendimiento.

4.3. Recalentamiento

Una tercera alternativa para mejroar el rendimiento del ciclo es el recalentamiento. Esta tecnica

consiste en no expandir el vapor hasta la presion del condensador en una sola etapa. La figura 4.3

muestra una planta generadora con sobrecalentamiento y recalentamiento y su diagrama T−s asociado.

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Page 18: Ciclo de Rankine

Figura 4.3: Ciclo de Rankine ideal con sobrecalentamiento y recalentamiento

El vapor que sale sobrecalentado del generador de vapor es parcialmente expandido en una primera

turbina, produciendo una parte de la potencia. Luego es conducido nuevamente al generador, donde

aumenta su temperatura y luego es expandido en una segunda turbina, donde produce la parte restante

de la potencia. La expansion puede hacerse tambien en mas de dos etapas. El incremento de rendimiento

se debe en este caso a que la potencia total generada por las turbinas es mayor que para una expansion

en una sola etapa. Debe hacerse, sin embargo, un balance entre el calor extra que es necesario aportar

al vapor, y el trabajo extra efectivamente generado. Una ventaja adicional del recalentamiento es que

aumenta el tıtulo del vapor al termino de la expansion y con ello disminuye el potencial dano a las

turbinas.

4.4. Regeneracion

Una forma efectiva de aumentar el rendimiento es precalentar el agua de alimentacion antes de que

ella llegue a la caldera. Esto hace que la potencia calorica cedida por el generador de vapor, para llegar

a una determinada temperatura de inicio de expansion, sea menor que aquella requerida si el agua entra

sin previo calentamiento, y por lo tanto produce un incremento del rendimiento.

4.4.1. Calentadores abiertos

El proceso de precalentemiento de agua con calentador abierto se ilustra en la figura 4.4.

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Page 19: Ciclo de Rankine

Figura 4.4: Ciclo de Rankine ideal con regeneracion, calentador abierto

El vapor inicia su expansion en una turbina de alta presion; al final de esta primera etapa de expansion,

una fraccion y de vapor es extraıda del circuito y es conducido aun intercambiador de calor abierto,

donde se mezcla con el agua que viene desde la bomba 1. La fraccion (1 − y) termina de expandirse

en una segunda turbina, y luego sigue por el condensador y la bomba 1. Cuando ambas fracciones

se reencuentran en el intercambiador, que trabaja a la presion de descarga de la bomba 1, el agua se

precalienta gracias a la mezcla con el vapor; la suma de ambas fracciones sale en 6 como lıquido saturado

y pasa por una segunda bomba que le da la presion necesaria para entrar a la caldera. La fraccion y

debe ser debidamente escogida de modo que las condiciones del fluido en 6 sean de lıquido saturado.

En la practica, solo (1−y) realiza trabajo en la turbina, por lo que debe corroborarse que las cantidades

sean tales que la disminucion en la potencia producida sea menor que la reduccion de potencia calorica

requerida para generar el vapor.

4.4.2. Calentadores cerrados

Una variante de la tecnica anterior es precalentar el agua con la fraccion y de vapor extraıda, ya no

en un intercambiador de calor abierto, sino en uno cerrado. Este intercambiador puede ser simplemtente

del tipo tubos y carcasa, y tiene la ventaja de que, al no haber mezcla entre el agua y el vapor,

ambas fracciones de flujo pueden trabajar a presiones distintas. La figura 4.5 muestra un ejemplo de

intercambiador de calor cerrado para ciclo de Rankine con regeneracion.

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Page 20: Ciclo de Rankine

Figura 4.5: Calentador cerrado

Pueden utilizarse distintas combinaciones de calentadores abiertos y cerrados que maximicen el

rendimiento del ciclo. Es necesario aquı tener consideraciones economicas que garanticen que la incorpo-

racion de estos intercambiadores producira una disminucion en la potencia de la caldera suficientemente

grande para superar el disminucion de trabajo producida por la extraccion de vapor.

4.5. Ciclo Binario

La central de vapor puede aumentar su rendimiento termico utilizando dos circuitos en paralelo:

uno que funcione a altas temperaturas y uno que funcione a bajas temperaturas. Un ciclo como el que

se ilustra en la figura 4.6, utiliza mercurio y agua en circuitos paralelos. El agua, que funciona a baja

temperatura, utiliza el calor cedido por el mercurio en su condensacion, para generar vapor y expandirse

en una turbina de vapor.

Figura 4.6: Ciclo binario de agua y mercurio

El agua, sin embargo, requiere de un calentamiento adicional para llegar a una temperatura de inicio

de expansion adecuada. Es necesario verificar que el costo de una instalacion como la propia de un ci-

clo binario es efectivamente comparable al aumento de rendimiento por el hecho de generar mas potencia.

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Page 21: Ciclo de Rankine

Solo introduciendo mejoras como el sobrecalentamiento, el recalentamiento y la adecuada eleccion

de las temperaturas y presiones de inicio y termino de expansion, los ciclos de Rankine modificados de

centrales termicas pueden llegar a tener rendimientos cercanos al 40 %. Para obtener rendimientos mas

altos se hace necesaria la incorporacion de la tecnologıa de ciclo combinado, donde se realiza generacion

mediante gas y mediante vapor en forma paralela e integrada. [2]

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Page 22: Ciclo de Rankine

Capıtulo 5

Mejoras tecnologicas en algunas maquinas del ciclo Rankine

Dentro del ciclo basico de Rankine, las unidades que mas importancia tiene en a busqueda del

mejoramiento del rendimiento son la turbina y el Generador de vapor. En la primera de ellas se pueden

realizar grandes avances con el fin de maximizar el salto entalpico que se aproveche como trabajo util

y en el segundo se pueden realizar importantes mejoras tendientes a apovechar de mejor manera el

combustible emleado en la generacion de vapor.

5.1. Perdidas en los generadores de vapor

En los generadores de vapor, independientemente de el combustible que se ocupe (Solido, lıquido o

gas) se tienen cierto tipo de perdidas que son trascendentes a todos ellos.

Perdida por presencia de CO, producto de una combustion incompleta.

Perdida por calor sensible de los gases de escape, los que son expulsados al ambiente a una

temperatura bastante elevada.

Perdidas por radiacien, conveccion y conduccion por soportes, las cuales dependen directamente

del diseno de la caldera.

Los metodos de mejoras a las calderas mas conocidos apuntan a reducir las perdidas termicas en

los tres aspectos anteriormente expustos, pero tambien la tecnologıa tiene bastante que aportar en el

mejoramiento del desempeno de las calderas.

A continuacion se presentan algunos avances desarrollados en distintos paıses con el fin de mejorar

la eficiencia de las calderas y su forma de usar la energıa.

5.2. Dispositivo de aislacion movil

Las calderas a carbon no funcionan permanentemente con la misma carga, lo que causa logicamente

que el calor transferido sea variable en funcion del tiempo. El vapor generado tambien recibe variaciones

19

Page 23: Ciclo de Rankine

en la energıa que recibe ya que cuando la caldera esta funcionando con niveles bajos de carbon, el

calentamiento no es de la forma optima para la cual fue disenada la caldera.

La solucion que proponen los autores de esta investigacion [4], es proponer un aislamiento de un material

ceramico poroso que sea regulable de acuerdo a la carga de combustible que posea la maquina en ese

momento. La figura 5.1 muestra en detalle el principio de funcionamiento del sistema. En la parte infe-

Figura 5.1: Funcionamiento del aislamiento movil

rior de cada una de las cuatro figuras que componen 5.1 se puede apreciar una camara de combustion

de carbon la que como se explico con anterioridad puede tener cargas variables de combustible. Las

aislaciones (layer) son las moviles que se estiran o encogen dependiendo si la caldera esta con baja o

alta carga de combustible.

En la figura 5.2 se muestra en detalle la destribucion de las distintas termocuplas que se disponen

para el control automatico del sistema.

Los investigadores lograron notables avances en el rendimiento del ciclo de vapor con estos adelantos.

5.3. Cuidados sobre la corrosion del sistema de calderas

En varios paıses desarrollados se ha estado desarrollando la tecnologıa de generacion de energıa con

basura municipal y biomasa. Esta idea tiene multiples ventajas desde el punto de vista ecologico ya que

en las calderas se esta quemando gas generado con materiales que antiguamente se habıan considerado

20

Page 24: Ciclo de Rankine

Figura 5.2: Esquema detallado de las partes de una caldera LPG con aislamiento movil

como desechos inservibles o en su defecto se combustionan materias organicas provenientes de vegetales.

Sin embargo, el empleo de estos combustibles en la generacion de vapor trae consigo nuevas dificul-

tades y desafıos a la ingenierıa mecanica. Cientıficos Austriacos investigaron las consecuencias que trae

el empleo de combustibles provenientes de basura municipal en la corrosion de los generadores de vapor

a causa del cloro inducido por alta temperatura [5].

En esta ocasion no se profundizara en los fundamentos quımicos que explican este fenomeno, sino

que solo se analizara la forma ingenieril de aminorar sus efectos sobre los sistemas.

La razon de que los combustibles provenientes de basuras urbanas sean corrosivos por cloro a altas

temperaturas radica en que este tipo de combustibles tiene una razon Sulfuro-Cloro del orden de 2 o

mas abajo. por el contrario los combustibles fosiles tradicionales tienene esta razon del orden de 4 o

mas. Al existir un gradiente de temperatura importante entre el primer tubo de intercambio de calor y

el agua se produce la corrosion por Cloro.

Una de las formas que los investigadores proponen es hacer ciertas modificaciones al ciclo de rankine.

En la figura 5.3 se pueden apreciar estos cambios en forma esquematica.

En la 5.3 se pueden apreciar las modificaciones tendientes principalmente a reducir los gradientes

termicos al inicio de los intercambiadores de calor. Se prentede con esta nueva disposicion reducir la

temperatura de entrada de los gases calientes y por otro lado aumentar mediante precalentamiento la

21

Page 25: Ciclo de Rankine

Figura 5.3: Modificaciones del ciclo de Rankine

temperatura de los gases.

Tambien se puede notar que para aumentar el rendimiento hay recalentamiento del vapor que sale

de la turbina de alta presion. Esto tambien reduce la humedad presente antes de la turbina de baja

presion.

En la figura 5.4 se puede apreciar un sistema moderno de pirolisis de basura municipal (MSW

Municipal Solid Waste) para la generacion de energıa mediante turbinas de gas y vapor.

Figura 5.4: Plante de pirolisis de basura municipal MSW para la generacion de energıa

22

Page 26: Ciclo de Rankine

Capıtulo 6

Centrales Termicas de Vapor en Chile

La generacion de energıa electrica tiene principalmente dos fuentes: Hidroelectrica y Termoelectrica.

Este capıtulo esta enfocado a las centrales termicas de vapor existentes en nuestro paıs.

6.1. Sistemas electricos en Chile

De acuerdo a las condiciones geograficas de Chile, el sector electrico se ha desarrollado a traves de

cuatro sistemas independientes:

6.1.1. Sistema Interconectado del Norte Grande (SING)

Constituido por centrales generadoras y lıneas de transmision interconectadas que abastecen los

consumos electricos ubicados en las regiones I y II del paıs. Aproximadamente el 90 % de sus clientes

son mineros e industriales, no sometidos a regulacion de precios segun la normativa legal. Su capacidad

instalada es de 3.596 Mega Watts (MW) a diciembre de 2006, con un parque generador eminentemente

termoelectrico, constituido en 99,63 % por centrales termicas a carbon, fuel, diesel y de ciclo combinado

a gas natural. Solo existen dos unidades hidroelectricas correspondientes a las centrales Chapiquina y

Cavancha, que representan solo 0,37 % de la capacidad instalada.

Este sistema fue inaugurado en 1987 y abarca desde Arica por el norte hasta Antofagasta por el sur,

cubriendo una superficie de 185.142 Km2, lo que representa 24,5 % del territorio de Chile continental.

Dentro de este sistema funciona el Centro de Despacho Economico de Carga (CDEC-SING) que entro en

operacion el ano 1993, compuesto por las empresas: Edelnor, Endesa y Eletroandina (originalmente

Codelco Tocopilla).

6.1.2. Sistema Interconectado Central (SIC)

El SIC es el principal sistema electrico del paıs y abastece a mas del 90 % de la poblacion. Se ex-

tiende desde la ciudad de Taltal en la II Region, hasta la Isla Grande de Chiloe por el sur. Su capacidad

instalada es de 8.964 Mega Watts (MW), de los cuales 46,6 % corresponde a centrales termoelectricas

y 53,4 % a centrales hidroelectricas. A diciembre de 2006, este sistema representa 70,8 % de la potencia

23

Page 27: Ciclo de Rankine

instalada del paıs.

El sistema de transmision esta constituido, principalmente, por las lıneas electricas de propiedad de

las empresas de generacion, mas las lıneas de las empresas cuyo giro es la transmision de energıa electrica.

El SIC pertenece a veinte empresas de generacion las que, junto a algunas empresas de transmision,

conforman el Centro de Despacho Economico de Carga del SIC (CDEC-SIC).

6.1.3. Sistema Electrico de Aysen

Se encuentra localizado en la XI Region y comprende una capacidad instalada de 34 Mega Watts

(MW) a diciembre del 2006. El 52,9 % de dicha capacidad corresponde a energıa hidroelectrica; el 41,2 %

a termoelectrica y 5,9 % a energıa de central renovable. Este sistema representa 0,2 % del total de la

potencia instalada del paıs.

6.1.4. Sistema Electrico de Magallanes

Este sistema se encuentra en la XII Region y abastece a las ciudades de Punta Arenas, Puerto

Natales y Puerto Porvenir. Tiene una capacidad instalada de 65 Mega Watts (MW), equivalente al

0,5 % de la capacidad total del paıs. El 100 % de la energıa generada corresponde al tipo termoelectrica.

La suma de las capacidades instaladas de estos cuatro sistemas, que asciende en el ano 2006 a 12.659

mega Watts (MW), constituye la potencia total instalada en el paıs. [3]

6.2. Centrales Termicas a Vapor de Carbon Mineral

Con motivo de este informe, el analisis hecho estara enfocado a la zona norte del paıs, especıfica-

mente, referido a SING.

Las Centrales Termicas a Vapor Son:

CELTA, I region

ELECTROANDINA,II Region

EDELNOR S.A., II Region

NORGENER, II Region

GUACOLDA I y II, III Region

GENER, V Region

Gener, RM

Endesa, VIII Region

Fuente: CNE [6]

24

Page 28: Ciclo de Rankine

6.3. Central Termica a Vapor de Fuel Oil

Electroandina

6.4. Centrales Termicas a Vapor de Gas Natural

Nopel

Se puede apreciar en el Anexo A.1 una lista detalladas de las centrales energeticas de Chile.

6.5. Perspectivas del Carbon

La generacion electrica en base a carbon siempre ha estado presente en la matriz energetica chilena,

principalmente hace algunos anos cuando el recurso hıdrico escaseaba, como se puede ver en la figura

6.1. Concretamente si bien ha sido el agua la fuente mas relevante para los sistemas electricos del paıs,

por muchos anos el carbon fue el segundo combustible mas utilizado para producir energıa.

Figura 6.1

Y fue ası hasta hace no tan poco tiempo, pero la irrupcion del diesel y posteriormente la llegada

del gas natural al paıs( como se puede apreciar en las figuras 6.2 y 6.3), sumado al cierre de algunos

yacimientos carbonıferos, como los de la Region del Biobıo, relegaron a la generacion a carbon a un

sitial mas que secundario.

25

Page 29: Ciclo de Rankine

Figura 6.2

Figura 6.3

Eso hasta ahora. Nuestro paıs vive hoy una bonanza de proyectos carboneros, algunos en construc-

cion y otros que o cuentan con la aprobacion de la autoridad medioambiental y estan a la espera de

iniciar las obras o definitivamente estan ingresados al sistema y aguardan por el OK de la Conama para

levantar la obra.

Segun se proyecta, un 36,2 % de la matriz energetica del paıs dependera del carbon hacia 2020,

26

Page 30: Ciclo de Rankine

creciendo alrededor de 20,35 % en comparacion con el 15,84 % que representa actualmente. Ası, expertos

aseguran que el mineral negro pasara a convertirse en la principal fuente de generacion electrica de Chile,

dejando al gas en un segundo lugar con 26,25 %. Paradojicamente la hidroelectricidad, principal fuente

energetica del paıs hoy, saltarıa a la tercera ubicacion, totalizando un 24,38 % de la generacion del SING

y SIC. El petroleo, por su parte, que actualmente representa el 8,49 % de la matriz nacional, pasara a la

cuarta casilla instalandose con un 7,98 % del total. Esta situacion, si bien es a largo plazo, al mediano

ya comienza a sentirse de la mano de los proyectos que las empresas tienen en carpeta o se encuentran

construyendo, inversiones que alcanzarıan los US$10.631 millones. [7]

Proyecciones del carbon en materia energetica

En SING, BHP Billiton pondra La central Kelar es uno de los mas importantes proyectos en el

norte, puesto que se trata de dos unidades a carbon de 250 MW cada una, ubicadas en la bahıa

de Mejillones, Region de Antofagasta, y a traves de las cuales la minera pretende contratar el

suministro para una demanda de 340 MW, mientras que el resto puede ser inyectado al SING.

Junto con este, hay un proyecto para el 2012 de AES Gener, que levantara la central Angamos

con 4 unidades de 150 MW cada una

En SIC, solo un 9,19 % es generado por elcarbon, pero segun proyecciones por el CNE las centrales

a carbon podran convertirse en uno de los principales actores termicos del SIC con una participacion

de 25,5 %. Y es que para ese periodo se contempla la entrada en operaciones de ocho centrales,

que totalizan una potencia de aproximadamente 2.000 MW [8]

27

Page 31: Ciclo de Rankine

Capıtulo 7

Bibliografıa

[1] Michael J. Moran, Howard N. Shapiro, Reverte,Fundamentos de Termodinamica Tecnica, pp.

373-380 (2004)

[2] Michael J. Moran, Howard N. Shapiro, Reverte, Fundamentos de Termodinamica Tecnica, pp.

381-395 (2004)

[3] INE, SECTOR ELECTRICO, INFORME ANUAL 2006, pp. 9-12(2006)

[4] Donglin Chen, Chuguang Zheng, Experimental investigation on the feasibility of a movable heat-

insulation device,Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei, China. 2002.

[5] A. Miltner, G. Beckmann, A. Friedl, Preventing the chlorine-induced high temperature corrosion in

power boilers without loss of electrical efficiency in steam cycles, Vienna University of Technology,

2006.

[6] http://www.cne.cl/fuentes_energeticas/f_secundarias.html, visitada el 2 de septiembre

de 2008.

[7] Electricidad interamericana, Editec S.A., inversiones en plantas de carbon, noticia publicada el 01

de Agosto de 2008

[8] Electricidad interamericana, Editec S.A., El poder Energetico del Carbon, noticia publicada el 01

de Agosto de 2008

28

Page 32: Ciclo de Rankine

Apendice A

Anexos

A continuacion, se presenta una lista detallada de las centrales de produccion energetica en Chile y

algunas especificaciones.

A.1. Centrales Termicas e hidroelectricas

29

Page 33: Ciclo de Rankine

13

S E C T O R E L É C T R I C O • I N F O R M E A N U A L 2 0 0 6

CUADRO 1.1 UNIDADES GENERADORAS DEL SISTEMA INTERCONECTADO NORTE GRANDE (SING), 2006

Operador Central UnidadTipo de

CombustibleSubestación

Potencia BrutaMáxima [MW]

AES GENER SALTA CC SALTA Gas Natural Central Salta 642,8

CELTA TERMOELÉCTRICA TARAPACÁ CTTAR Carbón Central Tarapacá 158,0

TGTAR Diesel Central Tarapacá 23,8

EDELNOR CAVANCHA CAVA Hidro Central Cavancha 2,6

CHAPIQUIÑA CHAP Hidro Central Chapiquiña 10,2

DIESEL ANTOFAGASTA GMAN Diesel Central Diesel Antofagasta 16,8

MAAN Fuel Oil Nro. 6 Central Diesel Antofagasta 11,9

DIESEL ARICA GMAR Diesel Central Diesel Arica 8,4

M1AR Diesel Central Diesel Arica 3,0

M2AR Diesel Central Diesel Arica 2,9

DIESEL IQUIQUE MAIQ Fuel Oil Nro. 6 Central Diesel Iquique 5,9

MIIQ Diesel Central Diesel Iquique 2,9

MSIQ Fuel Oil Nro. 6 Central Diesel Iquique 6,2

SUIQ Diesel Central Diesel Iquique 4,2

TGIQ Diesel Central Diesel Iquique 23,8

DIESEL MANTOS BLANCOS MIMB Fuel Oil Nro. 6 Mantos Blancos 28,6

TERMOELÉCTRICA MEJILLONES CTM1 Carbón Chacaya 165,9

CTM2 Carbón Chacaya 175,0

CTM3 Gas Natural Chacaya 250,8

ELECTROANDINA TERMOELÉCTRICA TOCOPILLA TG1 Diesel Central Tocopilla 24,7

TG2 Diesel Central Tocopilla 24,9

TG3 Gas Natural Central Tocopilla 37,5

U10 Fuel Oil Nro. 6 Central Tocopilla 37,5

U11 Fuel Oil Nro. 6 Central Tocopilla 37,5

U12 Carbón Central Tocopilla 85,3

U13 Carbón Central Tocopilla 85,5

U14 Carbón Central Tocopilla 128,3

U15 Carbón Central Tocopilla 130,3

U16 Gas Natural Central Tocopilla 400,0

GASATACAMA ATACAMA CC1 Gas Natural Central Atacama 395,9

CC2 Gas Natural Central Atacama 384,7

DIESEL ENAEX CUMMINS Diesel Enaex 0,7

DEUTZ Diesel Enaex 2,0

NORGENER TERMOELÉCTRICA NORGENER NTO1 Carbón Norgener 136,3

NTO2 Carbón Norgener 141,04

FUENTE: Comisión Nacional de Energía (CNE)

Page 34: Ciclo de Rankine

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S E C T O R E L É C T R I C O • I N F O R M E A N U A L 2 0 0 6

CUADRO 1.2 UNIDADES GENERADORAS DEL SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL (SIC), 2006

NombreCentral

PropietarioAño Puestaen Servicio

Tipo deTurbina

NºUnidades

PotenciaTotal (MW)

Alfalfal GENER S.A. 1991 Pasada 2 160,0

Maitenes GENER S.A. 1923-89 Pasada 5 30,8

Queltehues GENER S.A. 1928 Pasada 3 41,1

Volcán GENER S.A. 1944 Pasada 1 13,0

Colbún COLBÚN S.A. 1985 Embalse 2 400,0

Machicura COLBÚN S.A. 1985 Embalse 2 90,0

San Ignacio COLBÚN S.A. 1996 Pasada 1 37,0

Rucúe COLBÚN S.A. 1998 Pasada 2 170,0

Los Molles ENDESA 1952 Pasada 2 16,0

Rapel ENDESA 1968 Embalse 5 350,0

Sauzal ENDESA 1948 Pasada 3 76,8

Sauzalito ENDESA 1959 Pasada 1 9,5

Cipreses ENDESA 1955 Embalse 3 101,4

Isla ENDESA 1963-64 Pasada 2 68,0

Antuco ENDESA 1981 Embalse 2 300,0

El Toro ENDESA 1973 Embalse 4 400,0

Abanico ENDESA 1948-59 Pasada 6 136,0

Canutillar ENDESA 1990 Embalse 2 145,0

Pangue PANGUE S.A. 1996 Embalse 2 467,0

Pehuenche PEHUENCHE S.A. 1991 Embalse 2 500,0

Curillinque PEHUENCHE S.A. 1993 Pasada 1 85,0

Loma Alta PEHUENCHE S.A. 1997 Pasada 1 38,0

Mampil IBENER S.A. 2000 Pasada 2 49,0

Peuchén IBENER S.A. 2000 Pasada 2 75,0

Pilmaiquén PILMAIQUÉN S.A. 1944-59 Pasada 5 39,0

Pullinque PULLINQUE S.A. 1962 Pasada 3 48,6

Aconcagua ACONCAGUA S.A. 1993-94 Pasada 2 72,9

Florida ACONCAGUA S.A. 1943-89 Pasada 5 28,0

Los Quilos S.C. DEL MAIPO 1909-93 Pasada 5 39,3

Chacabuquito H.G. VIEJA Y M. VALPO. 2002 Pasada 4 25,0

Capullo E.E. CAPULLO 1995 Pasada 1 10,7

S. Andes GEN. S. ANDES 1909 Pasada 4 1,1

Carbomet CARBOMET 1944-86 Pasada 4 10,9

Puntilla E. E. PUNTILLA S.A. 1997 Pasada 1 14,7

Ralco ENDESA 2004 Embalse 2 690,0

Autoproductores OTROS - Pasada - 6,5

FUENTE: Comisión Nacional de Energía (CNE).

CONTINÚA

Page 35: Ciclo de Rankine

15

S E C T O R E L É C T R I C O • I N F O R M E A N U A L 2 0 0 6

CUADRO 1.2 UNIDADES GENERADORAS DEL SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL (SIC), 2006

NombreCentral

PropietarioAño Puestaen Servicio

Tipo deTurbina

NºUnidades

PotenciaTotal (MW)

Arauco ARAUCO GENERACIÓN S.A. 1996 Vapor-licor negro 5 33,0

Celco ARAUCO GENERACIÓN S.A. 1996 Vapor-licor negro 2 20,0

Cholguán ARAUCO GENERACIÓN S.A. 2003 Vapor-des.forest. 1 9,0

Valdivia ARAUCO GENERACIÓN S.A. 2004 Vapor-des.forest. 1 61,0

Nehuenco COLBÚN S.A. 1998 Ciclo-combinado gas natural 1 (Dual) 370,0

Nehuenco 9B COLBÚN S.A. 2002 Ciclo-abierto gas natural 1 (Dual) 108,0

Nehuenco II COLBÚN S.A. 2003 Ciclo-combinado gas natural 1 (Dual) 390,4

Laja E. VERDE S.A. 1995 Vapor-des.forest. 1 8,7

Constitución E. VERDE S.A. 1995 Vapor-des.forest. 1 8,7

Huasco Vapor ENDESA 1965 Vapor-carbón 2 16,0

Bocamina ENDESA 1970 Vapor-carbón 1 125,0

Huasco TG ENDESA 1977-79 Gas-IFO 180 3 64,2

Diego de Almagro ENDESA 1981 Gas-diesel 2 23,8

Taltal I ENDESA 2000 Ciclo-abierto gas natural 1 120,0

Taltal II ENDESA 2000 Ciclo-abierto gas natural 1 (Dual) 120,0

Laguna Verde GENER S.A. 1939-49 Vapor-carbón 2 54,7

Renca GENER S.A. 1962 Vapor-carbón 2 100,0

Ventanas GENER S.A. 1964-77 Vapor-carbón 2 338,0

Laguna Verde TG GENER S.A. 1990 Gas-diesel 1 18,8

San Francisco de Mostazal GENER S.A. 2002 Gas-diesel 1 25,0

Guacolda GUACOLDA S.A. 1995-96 Vapor-carbón 2 304,0

Petropower PETROPOWER S.A. 1998 Derivado del petróleo 1 75,0

Nueva Renca S.E. SANTIAGO S.A. 1997 Ciclo-combinado gas natural 1 (Dual) 379,0

San Isidro SAN ISIDRO S.A. 1998 Ciclo-combinado gas natural 1 (Dual) 370,0

Licantén ARAUCO GENERACIÓN S.A. 2004 Vapor-des.forest. 1 5,5

Horcones ARAUCO GENERACIÓN S.A. 2004 Gas-diesel 1 24,3

Cenelca I CENELCA 2005 Gas-diesel 1 45,0

Cenelca II CENELCA 2005 Gas-diesel 1 50,9

Coronel PSEG 2005 Ciclo-abierto gas natural 1 (Dual) 50,0

Candelaria COLBÚN S.A. 2005 Ciclo-combinado gas natural 2 (Dual) 274,2

Nueva Aldea I ARAUCO GENERACIÓN S.A. 2005 Vapor-des.forest. 1 13,0

Nueva Aldea II ARAUCO GENERACIÓN S.A. 2005 Ciclo-abierto gas natural 1 (Dual) 12,0

Ancud PSEG 2006 Gas-diesel 1 3,3

Quellón PSEG 2006 Gas-diesel 1 5,4

Nueva Aldea III CENELCA 2006 Vapor-licor negro 1 20,0

Los Vientos GENER S.A. 2006 Gas-diesel 1 120,8

Campanario INNERGY S.A. 2006 Gas-diesel 1 120,0

Nota: Capacidad dual para centrales a gas natural implica que éstas tienen la posibilidad de operación diesel (a una potencia máxima reducida).

FUENTE: Comisión Nacional de Energía (CNE).