Procedimiento para el reequipamiento de una central eléctrica de combustible fósil con un dispositivo de separación de dióxido de carbono.

Procedimiento para el reequipamiento de una central eléctrica (1) de combustible fósil, que comprende unaturbina de vapor

(2) de varias carcasas y un condensador (12), con un dispositivo de separación de dióxido decarbono (3), en el que

a) la capacidad de absorción de la turbina de vapor (2) se adapta al vapor de proceso (4) que debe extraerse para elfuncionamiento del dispositivo de separación de dióxido de carbono (3),

b) el dispositivo de separación de dióxido de carbono (3) se conecta a través de un conducto de vapor de proceso(18) en un conducto de rebosadero (6) que conecta dos carcasas de la turbina de vapor, y

c) el conducto de vapor de proceso (18) se conecta con el condensador (12) a través de un conducto de derivación(21).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/066617.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: GRUMANN,ULRICH, MUCH,ULRICH, PICKARD,ANDREAS, ROST,MIKE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > PLANTAS MOTRICES A VAPOR; ACUMULADORES DE VAPOR;... > Plantas motrices caracterizadas por tener más de... > F01K23/10 (calentando el fluido de salida de uno de los ciclos el fluido del otro ciclo)

PDF original: ES-2444496_T3.pdf

 

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Procedimiento para el reequipamiento de una central eléctrica de combustible fósil con un dispositivo de separación de dióxido de carbono.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para el reequipamiento de una central electrica de combustible fosil con un dispositivo de separacion de dioxido de carbono.

La invencion se refiere a un procedimiento para el requisamiento de una central electrica de combustible fosil con un dispositivo de separacion de dioxido de carbono. Para la separacion de dioxido de carbono de gases de escape de centrales electricas de combustible fosil, como por ejemplo centrales electricas de gas y de vapor (GUD) o centrales electricas quemadas con carbon (DKW) , es necesaria una cantidad grande de energia.

En el caso de empleo de un procedimiento de absorcion-desorcion quimico humedo para la separacion de dioxido de carbono, esta energia debe aplicarse en forma de energia termica para el calentamiento del proceso de desercion. Normalmente se utiliza para ello vapor a baja presion a partir del circuito de vapor de agua de la central electrica.

Incluso cuando no se equipa todavia una central electrica que se encuentra en construccion con un dispositivo de separacion de dioxido de carbono conectado en ella (Planta de Captura de C02) , existe ya actualmente la obligacion justificada de la posibilidad de reequipamiento posterior Capture Readyness) . De manera correspondiente, se toman ya actualmente medidas de precaucion correspondientes, pata que un dispositivo de separacion de dioxido de carbono pueda ser integrado en un instante posterior si problemas en la central electrica. El documento W0200S/023046 A1 muestra un procedimiento de este tipo.

Ademas, existe la necesidad de que la turbina de vapor o bien el proceso de la central electrica sea configurado de manera correspondiente para la extraccion de vapor a baja presion. En el caso de turbinas de vapor con carcasa 20 separada para la fase de presion media y para la fase de baja presion, la extraccion del vapor a baja presion en el conducto de rebosadero es posible de una manera sencilla. Sin embargo, la solucion de extraccion en el conducto de rebosadero conduce a que en el caso de extraccion deba accionarse estrangulada la fase de baja presion de la turbina de vapor, puesto que la capacidad de absorcion de la fase de baja presion esta dimensionada para el funcionamiento sin extraccion de vapor a baja presion. Sin estrangulamiento, esto conduciria durante la extraccion de vapor a baja presion a una caida grande de la presion en la parte de baja presion. Tambien el estrangulamiento de la maquina representa termodinamicamente una solucion suboptima.

La extraccion de vapor desde otras fuentes dentro del proceso de la central electrica tampoco es recomendable o posible de manera adecuada. Asi, por ejemplo, una extraccion desde un conducto de recalentamiento intermedio de la turbina de vapor conduce a una caga desequilibrada de la caldera. Tambien debe excluirse la extraccion de vapor

de mas alta calidad para el dispositivo de separacion de dioxido de carbono, puesto que esto conduce a perdidas intolerables de energia.

Por lo tanto, el cometido de la invencion es indicar un procedimiento economico para el reequipamiento de un dispositivo de separacion de dioxido de carbono, a traves del cual se evita un intercambio de la fase de baja presion de la turbina de vapor, y se posibilita la extraccion de vapor a baja presion desde el conducto de rebosadero, sin que esto conduzca a una caida de la presion en la fase de baja presion.

El cometido de la invencion se soluciona por medio de las caracteristicas de la reivindicacion 1.

La invencion parte de una central electrica de combustible fosil, que tiene una turbina de vapor, cuya fase de presion media y cuya fase de baja presion presentan carcasas separadas. La central electrica de combustible fosil existente debe reequiparse en este caso con un dispositivo de separacion de dioxido de carbono.

De acuerdo con la invencion, se indican tres etapas para ello. En la primera etapa se adapta la capacidad de absorcion de la turbina de vapor al vapor del proceso que debe extraerse para el funcionamiento del dispositivo de separacion de dioxido de carbono. En este caso, o bien la trayectoria de la turbina de vapor se adapta a traves de la sustitucion de componentes o se sustituyen partes de la fase de baja presion. La seleccion de las opciones se determina a traves de la turbina de vapor existente y a traves de las corrientes de masas de vapor a extraer. En la 45 segunda etapa se conecta el dispositivo se separacion de dioxido de carbono a traves de un conducto de vapor en el conducto de rebosadero. En el caso de una desconexion del dispositivo de separacion de dioxido de carbono se extrae el vapor a baja presion, ademas, desde el conducto de rebosadero y se conduce a traves de una derivacion a un condensador existente y se condensa. Esto es necesario, puesto que la turbina de vapor reequipada no puede ser impulsada ya con toda la cantidad de vapor. La instalacion de un conducto de derivacion es como tercera etapa 50 un componente del procedimiento.

En un desarrollo ventajosos, el dispositivo de separacion de dioxido de carbono esta conectado a traves de un conducto de realimentacion de condensado con el condensador de la turbina de vapor. La conductor de realimentacion de condensado permite el retorno del vapor del proceso consumido en el proceso de desercion al circuito de agua de alimentacion de la central electrica.

En una configuracion ventajosa, la central electrica de combustible fosil es una central electrica de turbinas de gas y de turbinas de vapor, en la que el generador de vapor es un generador de vapor de calor perdido. De manera alternativa, la central electrica de combustible fosil es una central electrica de turbinas de vapor, en la que el generador de vapor es una caldera de combustible.

La adaptacion de la capacidad de aspiracion de la fase de baja presion de la turbina de vapor permite optimizar el circuito de vapor de agua a la extraccion de vapor del proceso para el dispositivo de separacion de dioxido de carbono. Al mismo tiempo, a traves del empleo de un conducto de derivacion se asegura que la central electrica se pueda continuar accionando en el caso de un fallo del dispositivo de separacion de dioxido de cabriono o bien se pueda arrancar con seguridad. No son necesarias ya soluciones de compromiso antes y despues del reequipamiento.

A continuacion se explica en detalle la invencion con la ayuda de dibujos. En estosº

La figura 1 muestra una central electrica de combustible fosil sin dispositivo de separacion de dioxido de carbono.

La figura 2 muestra una central electrica de combustible fosil, que ha sido reequipada a traves del procedimiento de acuerdo con la invencion con un dispositivo de separacion de dioxido de carbono.

La figura 1 muestra un fragmento de una central electrica 1 de combustible fosil. Se representa la turbina de vapor de varias carcasas 2, que esta constituida esencialmente por una fase de alta presion , una fase de presion media 10 y por una fase de baja presion 11 dispuesta en una carcasa separada de ella. En la variante representada aqui, la fase de baja presion 11 esta configurada de doble flujo. Ademas, se muestra el condensador 12, que esta conectado a traves de un conducto de vapor saturado 13 con la fase de baja presion 11. No se representa en detalle aqui el generador de vapor, que es en la central electrica de turbinas de gas y de turbinas de vapor un generador de vapor de de calor perdido, y en una central electrica de vapor es una caldera de combustible.

La fase de alta presion º esta conectada para alimentacion con un conducto de vapor fresco 14. Para la descarga de un vapor parcialmente expandido, esta conectado en la fase de alta presion de un conducto de recalentamiento intermedio 15, que conecta la fase de alta presion con un generador de vapor no representado aqui en detalle. La fase de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el reequipamiento de una central electrica (1) de combustible fosil, que comprende una turbina de vapor (2) de varias carcasas y un condensador (12) , con un dispositivo de separacion de dioxido de carbono (3) , en el que a) la capacidad de absorcion de la turbina de vapor (2) se adapta al vapor de proceso (4) que debe extraerse para el funcionamiento del dispositivo de separacion de dioxido de carbono (3) ,

b) el dispositivo de separacion de dioxido de carbono (3) se conecta a traves de un conducto de vapor de proceso (1S) en un conducto de rebosadero (6) que conecta dos carcasas de la turbina de vapor, y

c) el conducto de vapor de proceso (1S) se conecta con el condensador (12) a traves de un conducto de derivacion 10 (21) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el dispositivo de separacion de dioxido de carbono (3) se conecta a traves de un conducto de realimentacion de condensado (º) con un condensador (S) a la turbina de vapor (2) .

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la central electrica (1) de combustible 15 fosil es una central electrica de turbinas de gas y de turbinas de vapor, de manera que el generador de vapor es un generador de vapor de calor perdido.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la central electrica de combustible fosil es una central electrica de turbinas de vapor, en el que el generador de vapor es una caldera de combustible.

5. Central electrica (1) de combustible fosil, que esta reequipada de acuerdo con el procedimiento segun una de las 20 reivindicaciones 1 a 2.