Este documento presenta el plan de estudios para el curso de Análisis de Plantas Termoeléctricas. El curso cubrirá temas como las tecnologías de generación de energía, los ciclos termodinámicos, los sistemas principales y auxiliares de una planta termoeléctrica, y el análisis económico de estas plantas. El objetivo es que los estudiantes aprendan a analizar el funcionamiento y optimización de las plantas termoeléctricas como mecanismo de transformación de la energía.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
Facultad de Ingeniería
División de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Sistemas Energéticos
Maestría en Ingeniería en Energía
Curso
ANÁLISIS DE PLANTAS TERMOELÉCTRICAS
Profesor: Ing. Eduardo H. Buendia Domínguez
Semestre 2009-1
OBJETIVOS GENERALES:
Al término del curso, el alumno será capaz de:
∗ ESTABLECER LA FORMA OPTIMA DE UTILIZACIÓN DE DISTINTOS RECURSOS
ENERGÉTICOS, ANALIZANDO SUS CARACTERÍSTICAS Y MECANISMOS DE
TRANSFORMACIÓN.
∗ DISTINGUIR LAS DIFERENTES FUENTES DE ENERGÍA, ASÍ COMO SU JERARQUIZACIÓN
EN MÉXICO.
∗ IDENTIFICAR LA TEORÍA Y CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS PLANTAS DE GENERACIÓN
ELÉCTRICA COMO MECANISMO DE TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA
∗ ANALIZAR LA DESCRIPCIÓN Y OPERACIÓN DE LOS DIVERSOS SISTEMAS QUE
INTEGRAN UNA PLANTA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA.
TEMA I SECTOR ELÉCTRICO INTERNACIONAL Y MEXICANO.
OBJETIVO:
ANALIZAR LA SITUACIÓN Y PROBLEMÁTICA QUE PRESENTA EL SECTOR ENERGÉTICO A NIVEL
MUNDIAL, ASÍ COMO LA SITUACIÓN ACTUAL DEL SECTOR ENERGÉTICO MEXICANO.
1.1 SITUACIÓN ACTUAL Y FUTURA DEL SECTOR ELÉCTRICO A NIVEL INTERNACIONAL.
1.2 SITUACIÓN ACTUAL Y FUTURA DEL SECTOR ELÉCTRICO A NIVEL NACIONAL
EL SECTOR ENERGÉTICO MEXICANO, BALANCE ENERGÉTICO.
SITUACIÓN ACTUAL Y FUTURA DEL SECTOR ELÉCTRICO MEXICANO REVISIÓN AL
PROGRAMA DE OBRAS DEL SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL.
EVALUACIÓN DEL CAMBIO ESTRUCTURAL DEL SECTOR ELÉCTRICO.
TEMA II TECNOLOGÍAS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
OBJETIVO:
ANALIZAR LAS DIFERENTES TECNOLOGÍAS QUE EXISTEN Y SE PREVÉN PARA UN FUTURO PARA
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
II.1 APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS RENOVABLES:
* GEOTERMIA
* EÓLICAS
• SOLAR
• BIOMASA
II.2 APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS NO RENOVABLES:
• TERMOELÉCTRICAS
• REPOTENCIACIÓN Y GASIFICACIÓN
* HIDROELÉCTRICAS
* NÚCLEO ELÉCTRICAS
* CICLO COMBINADO

2. TEMA III CICLOS TERMODINÁMICOS
OBJETIVO:
IDENTIFICAR LAS DIVERSAS TEORÍAS APLICADAS AL DISEÑO Y OPERACIÓN DE LAS PLANTAS
GENERADORAS.
III.1 TEORÍA CICLO DE CARNOT.
III.2 TEORÍA CICLO RANKINE.
III.3 TEORÍA CICLO MODIFICADO DE RANKINE.
SOBRECALENTAMIENTO
RECALENTAMIENTO
REGENERATIVO
TEMA IV SISTEMAS PRINCIPALES DE UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA
OBJETIVO:
DESCRIBIR LOS ASPECTOS DE DISEÑO Y OPERACIÓN EXISTENTES EN LOS SISTEMAS
FUNDAMENTALES QUE INTEGRAN UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA.
IV.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA
IV.2 SISTEMA AIRE –GASES/AGUA VAPOR
GENERADOR DE VAPOR
SISTEMA AIRE- GASES
SISTEMA AGUA -VAPOR
IV.3 SISTEMA DE VAPOR PRINCIPAL
TURBINA DE VAPOR
TURBINAS DE ACCIÓN Y DE IMPULSO
TURBINAS DE REACCIÓN
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE VAPOR PRINCIPAL
IV.4 SISTEMA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN.
TANQUE DE OSCILACIÓN
BOMBAS DE AGUA DE ALIMENTACIÓN
CALENTADORES DE VAPOR DE ALTA PRESIÓN
IV.5 SISTEMA DE CONDENSADO.
CONDENSADORES
BOMBAS DE CONDENSADO
EYECTORES
CALENTADORES DE BAJA PRESIÓN
DEAREADORES
IV.6 SISTEMA DE AGUA DE ENFRIAMIENTO.
TORRES DE ENFRIAMIENTO HÚMEDAS Y SECAS
BOMBAS DE AGUA DE CIRCULACIÓN
TEMA V SISTEMAS AUXILIARES
OBJETIVO:
DESCRIBIR LAS CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES DE APOYO QUE TIENEN LOS SISTEMAS
SECUNDARIOS EN UNA PLANTA TERMOELÉCTRICA TÍPICA.
V.1 SISTEMAS COMBUSTIBLES.
EQUIPO DE RECOLECCIÓN DE COMBUSTIBLE
CALENTADORES, TANQUES, BOMBAS Y FILTROS
QUEMADORES (ATOMIZACIÓN MECÁNICA O CON VAPOR)
V.2 SISTEMAS DE VAPOR AUXILIAR.
GENERADOR VAPOR-VAPOR
CALENTADORES AIRE-VAPOR
V.3 SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO PARA INSTRUMENTOS.

3. SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO PARA SERVICIOS
V.4 SISTEMA DE AGUA DE SERVICIO.
EQUIPOS PRINCIPALES DEL SISTEMA
TRATAMIENTO DE AGUA PARA EL GENERADOR DE VAPOR.
TEMA V I ESTUDIO ECONÓMICO DE PLANTA
OBJETIVO:
ANALIZAR LOS CONCEPTOS ECONÓMICOS QUE SE APLICAN EN UNA PLANTA TERMOELÉCTRICA.
VI.1 FACTORES PARA LOCALIZACIÓN DEL SITIO DE UNA PLANTA.
VI.2 INVERSIÓN INICIAL DE UNA TERMOELÉCTRICA.
VI.3 CONCEPTO DE OPERACIÓN COMO FACTOR DE CARGA, FACTOR DE CAPACIDAD,
DISPONIBILIDAD, CURVAS DE CARGA, CAPACIDAD DE GENERACIÓN.
VI.4 COSTOS ANUALES DE OPERACIÓN COSTOS FIJOS Y VARIABLES,
DEPRECIACIÓN Y AMORTIZACIÓN, VIDA ÚTIL DE LA PLANTA, INTERESES.
BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE
BÁSICOS:
ARMSTEAD, H. ENERGÍA GEOTÉRMICA. MÉXICO, ED. LIMUSA, 1989.
POLO ENCINAS, MANUEL. ENERGÉTICOS Y DESARROLLO TECNOLÓGICO. MÉXICO,
ED. LIMUSA, 1992.
SEVERNS, W. H.; H. E. DEGLER Y J. C. MILES. LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
MEDIANTE VAPOR, AIRE O GAS. MÉXICO, ED. REVERTE, 1993.
WOODRUFF, E. B.; H. B. LAMMERS AND T. F. LAMMERS. STEAM PLANT
OPERATION. NUEVA YORK, McGRAW-HILL CO., 1992.
M.M. EI-WAKIL, POWER PLANT TECHNOLOGY, McGRAW-HILL CO. , 1984
WARK J, KENNETH. TERMODINÁMICA. MÉXICO, ED. McGRAW-HILL INTERAMERICANA,
1991
COMPLEMENTARIOS*:
ARREOLA QUIJADA, LUIS FRANCISCO ET AL. ENERGÍA Y MAQUINAS
TÉRMICAS. MEXICO, ED. LIMUSA, 1993
Hoja 5 de 4
MATAIX, CLAUDIO. MECÁNICA DE LOS FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRÁULICAS.
MÉXICO, ED. HARPER AND ROW LATINOAMERICANA, 1994.
SKROTSKY, S. AND N. VOPAT. POWER STATION ENGINEERING AND ECONOMY.
NUEVA YORK, McGRAW-HILL, 1990.
CHARLES D. SWIFT, PLANTAS DE VAPOR, ARRANQUE, PRUEBAS Y OPERACION, CECSA,
MEXICO, 1973.
MARTINIANO AGUILAR RODRÍGUEZ, CRITERIOS DE DISEÑO DE PLANTAS
TERMOELECTRICAS, LIMUSA, MÉXICO, 1982.
SECRETARIA DE ENERGÍA, BALANCE NACIONAL DE ENERGÍA, 2000.
SECRETARIA DE ENERGÍA, PROPUESTA DEL CAMBIO ESTRUCTURAL DEL SECTOR
ELÉCTRICO, 1999.
* En el caso de libros, se recomienda contar con la última edición de los textos indicados
OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS:
www.semarnat.gob.mx
www.cfe.gob.mx
www.sener.gob.mx
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE REALIZADAS FUERA DE CLASE:
ANÁLISIS, INVESTIGACIÓN Y DISCUSIÓN DE LA BIBLIOGRAFÍA.
TRABAJO RELACIONADO CON EL CAMBIO ESTRUCTURAL DEL SECTOR ELÉCTRICO
EJERCICIOS COMPARATIVOS DE LAS METODOLOGÍAS UTILIZADAS EN LA GENERACIÓN
DE ENERGÍA.

4. VISITAS PROGRAMADAS A DOS CENTRALES TERMOELÉCTRICAS DE CFE.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN DE LAS TÉCNICAS PARA EVALUAR LOS DIFERENTES
SISTEMAS DE OPTIMIZACIÓN DE CENTRALES TERMOELÉCTRICAS
REALIZACIÓN DE UN PROYECTO RELACIONADO CON UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA.
EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES:
Mínimo de 3 evaluaciones parciales y evaluación final. 40%
Evaluación del Proyecto 30% Hoja 6 de 4
Asistencia y participación 5%
Evaluación de actividades, tareas y trabajos efectuados fuera de clase. 15%