1. Equipo 2 _Turbinas de Gas - Sistemas de Generacion Electrica (FIME).pptx

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1. SISTEMAS DE GENERACION ELECTRICA TURBOGENERADORES DE GAS GRUPO 003 AULA 9205 EQUIPO 2: MARTIN OLGUIN GARCIA - 1956421 ELIUD YAHIR SALAZAR MARTINEZ - 1974198

2. CICLO TERMODINAMICO BRAYTON Se denomina ciclo Brayton a un ciclo termodinámico de compresión, calentamiento y expansión de un fluido compresible, generalmente el fluido termodinámico es el aire, que se emplea para producir trabajo neto y su posterior aprovechamiento como energía mecánica o eléctrica. En la mayoría de los casos el ciclo Brayton opera con fluido atmosférico o aire, en ciclo abierto, lo que significa que toma el fluido directamente de la atmósfera para someterlo primero a un ciclo de compresión, después a un ciclo de calentamiento (En un sistema de combustión, la adición de calor se realiza en una cámara de combustión y los gases se expulsan tras la expansión, con o sin recuperación de calor. ) y, por último, a una expansión. Sobre el ciclo básico existen variantes que lo complican para mejorar alguna de sus prestaciones, como la potencia o el rendimiento. Ejemplos de estas variantes son el ciclo Brayton con regenerador, el ciclo Brayton de múltiples etapas (de compresión u expansión), o la combinación de un ciclo Brayton con un ciclo Rankine para dar lugar al denominado ciclo combinado.

3. FUNCIONAMIENTO DE UN TURBOGENERADOR DE GAS ¿Cómo funciona una Turbogeneradora de Gas? El aire ingresa a través de la admisión de la Turbogeneradora de Gas El compresor aumenta la presión del aire antes de que ingrese a la cámara de combustión A continuación, este aire comprimido se mezcla con combustible y se enciende, lo que crea un gas caliente a altas temperaturas que se expande. Por ultimo, este gas caliente impulsa por medio de una tobera (Controla y dirige el flujo de un fluido, ya sea líquido o gas, aumentando su velocidad al reducir su sección transversal) la turbogeneradora de gas a través de energía cinética que provoca una energía rotacional lo que da lugar a que al tener un acoplamiento mecánico en el eje con un generador síncrono pueda ser posible la generación de energía eléctrica.

4. FUNCIONAMIENTO DE UN TURBOGENERADOR DE GAS Una turbina de gas, también conocida como turbina de combustión, es una máquina que extrae energía de gases de combustión en movimiento. Consiste en un compresor, una cámara de combustión y una turbina, que trabajan en conjunto.  El proceso de funcionamiento es el siguiente: El aire, ingresa como fluido de trabajo a través de la admisión de la turbina, se comprime en el compresor (compresión adiabática: sin ganancia ni pérdida de calor), se mezcla con combustible y se quema en la cámara de combustión a presión relativamente constante (adición de calor a presión constante), creando un gas caliente que se expande. Por último, este gas caliente impulsa la turbina de potencia y genera energía mecánica, en la figura 1, se muestra una imagen representativa de este proceso. El Ciclo Brayton es un proceso cíclico asociado generalmente a una turbina a gas, como un sistema abierto, aunque para un análisis termodinámico es conveniente asumir que los gases de escape son reutilizados en el ingreso, permitiendo el análisis como un sistema cerrado. A continuación, se describen las etapas termodinámicas de estos procesos: Admisión del aire: El proceso comienza cuando el aire ingresa a la turbina a través de su admisión. Este aire actúa como fluido de trabajo en todo el ciclo de operación. Compresión: Una vez dentro de la turbina, el aire pasa a través del compresor. Aquí, el compresor aumenta la presión del aire al comprimirlo. Este aumento de presión prepara el aire para su entrada en la cámara de combustión. Combustión: Después de salir del compresor, el aire comprimido se mezcla con combustible en la cámara de combustión. Luego, se enciende el combustible, creando una reacción de combustión que genera gases calientes de alta presión. Expansión y generación de energía: Los gases calientes resultantes de la combustión se expanden a través de la turbina de potencia. Esta expansión impulsa las aspas de la turbina, que están conectadas a un eje. La energía mecánica generada por la rotación de la turbina se convierte en energía eléctrica a través de un generador acoplado al eje de la turbina.

5. FUNCIONAMIENTO DE UN TURBOGENERADOR DE GAS

6. Ducto de Succion de Aire Compresor Bujias de Encendido Combustible Toberas Turbina de Gas Ducto de Escape de Gases Generador Sincrono PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA TURBOGENERADORA DE GAS

7. PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA TURBOGENERADORA DE GAS

8. PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA TURBOGENERADORA DE GAS

9. PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA TURBOGENERADORA DE GAS

10. PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA TURBOGENERADORA DE GAS

11. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE UNA TURBOGENERADORA DE GAS VENTAJAS DESVENTAJAS Alta eficiencia en combinación con una Turbina de Vapor (Ciclo Combinado) Alta velocidad de operación ( Tipicamente 3600 RPM para sincronización con el SEN) Arranque rápido y de alta disponibilidad para cubrir demanda pico del SEN Flexibilidad en el tipo de combustible Bajas emisiones contaminantes (Si usan gas natural) Disponibilidad de infraestructura para Gas Natural Ruido y Vibraciones Alto costo de Mantenimiento Alto estrés térmico en componentes Menor eficiencia térmica en ciclo simple Sensibilidad a la calidad de aire y del combustible Problemas con la instrumentación y control debido a vibraciones excesivas Perdida de calor Desbocamiento de la Turbogeneradora por altas velocidades no controladas

12. CANTIDAD QUE PUEDE SUMINISTRAR EN POTENCIA REAL (MW) UNA TURBOGENERADORA DE GAS

13. MARCO REGULATORIO DE CENTRALES ELECTRICAS

14. MARCO REGULATORIO DE CENTRALES ELECTRICAS

15. MARCO REGULATORIO DE CENTRALES ELECTRICAS

16. Cantidad instalada en Mexico y ubicación Capacidad típica de turbinas de gas en México Según el Informe Ejecutivo MBP 2025 (representativo de datos del 2024), la capacidad por unidad de turbina de gas de tipo industrial (SIN o BCA) es consistentemente reportada como 260 MW. En un informe más antiguo (2018, también de CENACE), se menciona una turbina industrial a gas de referencia como 191.6 MW brutos

17. Según Ember , un centro de análisis especializado en energía: El 75 % de la electricidad generada en México proviene de combustibles fósiles, siendo el gas natural la fuente predominante con más del 60 % del total . Por su parte, Global Practice Guides (Chambers) reporta: Los ciclos combinados (que incluyen turbinas de gas y vapor) representan 58.5 % de la electricidad entregada a la red eléctrica nacional Gas natural (ciclo combinado + turbogás ) ~60 % (más del mitad del total)

18. Ubicaciones específicas: Unidad Lechería:  Ubicada en Tultitlán, Estado de México. Unidad Valle de México:  En Acolman, Estado de México. Unidad Nonoalco:  En la alcaldía Cuauhtémoc, Ciudad de México. Central Turbogás Cancún I:  En Cancún, Quintana Roo. Central Turbogás Laguna Chávez:  En el estado de Coahuila. 

19. Panorama a nivel mundial Capacidad instalada mundial de turbinas de gas (2023–2024) Según Market.us, la capacidad instalada global de generación eléctrica mediante gas natural alcanzó en 2023 un total de 2 016,21 GW (2,016 teravatios), marcando un nuevo máximo histórico. El centro de investigación Thunder Said Energy, a partir de datos de plataformas como WRI y GEM, estima que hasta 2024 hay aproximadamente 2 TW de turbinas de gas operativas a nivel mundial. La distribución regional es: EE.UU.: ~30 % Europa: ~15 % Asia (sin incluir EE.UU. y Europa): ~40 % Latinoamérica y África: ~5 % cada una

20. Las centrales de turbogás más grandes del mundo incluyen la central Surgutskaya GRES-2 en Rusia, con una capacidad instalada de 5.597 MW, y la central Tangguh en Indonesia, que es una planta de ciclo combinado con una capacidad de 720 MW. Además, existen otras centrales de turbogás de gran capacidad en diversas partes del mundo, como las ubicadas en Japón y Estados Unidos. 

21. Eficiencia de la central Ciclo Abierto (solo turbina de gas) Ciclo combinado Su eficiencia suele ser 30–40 % (gran parte del calor se pierde con los gases de escape calientes). La eficiencia global se eleva a 55–65 % , mucho mayor que una turbina de gas sola.

22. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

23. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

24. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

25. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

26. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

27. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

28. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

29. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

30. ANEXO DE IMAGENES. CCC HUINALA CFE CENTRAL DE CICLO COMBINADO HUINALA CFE GERENCIA DE CONTROL REGIONAL NORESTE

31. VIDEO TURBOGENERADORA DE GAS https://www.youtube.com/watch?v=LEl5GNnn1zo .- PRINCIPALES ELEMENTOS DE UNA TURBINA DE GAS https://www.youtube.com/watch?v=rC1efGWBrcQ .- EL FUNCIONAMIENTO DE UNA TURBINA DE GAS, PASO A PASO

32. KAHOOT TURBOGENERADORA DE GAS https://play.kahoot.it/v2/lobby?quizId=70408e3d-1fe0-448e-b719-92ff2ced7d9d