Este documento describe el funcionamiento de una central termoeléctrica de gas natural, incluyendo cómo se quema el gas para mover una turbina de gas y generar vapor para una turbina de vapor, produciendo electricidad. También explica brevemente la historia, composición, producción y distribución del gas natural, así como procesos como la licuefacción para transportarlo.

1. Térmica de Gas Manuel Ángel Rodríguez Gil Pablo Saura Molina

2. Central Termoeléctrica Una central termoeléctrica o central térmica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. Este tipo de generación eléctrica es contaminante pues libera dióxido de carbono. Por otro lado, también existen centrales termoeléctricas que emplean fisión nuclear del uranio para producir electricidad. Este tipo de instalación recibe el nombre de central nuclear.

3. Funcionamiento de central termoeléctrica: En una cámara de combustión se quema el gas natural y se inyecta aire para acelerar la velocidad de los gases y mover la turbina de gas. Como, tras pasar por la turbina, esos gases todavía se encuentran a alta temperatura (500 °C), se reutilizan para generar vapor que mueve una turbina de vapor. Cada una de estas turbinas impulsa un alternador, como en una central termoeléctrica común. El vapor luego es enfriado por medio de un caudal de agua abierto o torre de refrigeración como en una central térmica común.

4. Esquema de funcionamiento de central Termoeléctrica:

5. Historia del Gas El gas natural se usa como combustible doméstico. Las bolsas de gas se extraen del mismo lugar que las bolsas de petróleo, de la parte superior de la bolsa petrolífera.

6. El gas natural está formado por un pequeño grupo de hidrocarburos, el metano que contiene propano y butano.

7. El propano y el butano se separan del metano y se usan para cocinar y para calentar, distribuido en bombonas.

8. El metano se usa como combustible en viviendas e industrias y es distribuido por conducciones de gas a presión.

9. Supuestamente, el gas se agotará en el año 2150.

10. Composición del gas

11. Producción mundial de gas El gas se produce en más cantidad con un 41%, en Medio Oriente y, siguiéndole con un 28%, Europa Oriental.

12. El continente en el que menos gas se produce es en América consiguiendo un 8% de total entre el norte y el sur.

13. Distribución del gas El gas encontrado en los campos de gas se re inyecta a unos conductos que lo llevan a las plantas termoeléctricas transmitiendolo en la linea de transmisión eléctrica en forma de electricidad. También en esos conductos pasa a ser gas seco que se distribuye en el mercado industrial dentro de bombonas.

14. En la planta de procesamiento de gas, este pasa a estado líquido y se usa en forma de gasolina natural y o en gas licuado de petróleo.

16. Gas natural licuado El gas natural licuado ( GNL ) es gas natural que ha sido procesado para ser transportado en forma líquida. Es la mejor alternativa para monetizar reservas en sitios apartados, donde no es económico llevar el gas al mercado directamente ya sea por gasoducto o por generación de electricidad. El gas natural es transportado como líquido a presión atmosférica y a -161 °C donde la licuefacción reduce en 600 veces el volumen de gas transportado.

17. Proceso de licuefacción Cuando se extrae el gas natural de los yacimientos subterráneos se obtienen otros materiales que deben ser eliminados para que se pueda licuar el gas y son:

18. Helio.

19. Azufre: que puede solidificarse en la licuación y falsificar las mediciones.

20. Agua: que se enfriaría provocando bloqueos en el equipo de licuación.

21. Hidrocarburos pesados: puede causar bloqueos y dar problemas en la combustión del gas.

23. Proceso de Enfriamiento Para que el gas cambie a estado líquido hay que ponerlo a una temperatura de -161ºC, temperatura en la que el metano, principal componente del gas, cambia a estado líquido. En el proceso se comprimen los gases refrigerantes produciendo líquidos fríos. Estos refrigerantes son: propano, etano/etileno y nitrógeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con la corriente de gas natural. De este modo, el gas llega al estado líquido en el que se somete al proceso de Joule Thompson que es una expansión con extracción para poder almacenarlo a presión atmosférica. El GNL producido se almacena en tanques especiales para ser luego transferidos a buques tanques especiales de transporte.