¿Qué es la regeneración de calor? – Ciclo de Rankine – Definición

Regeneración de calor

Se pueden lograr aumentos significativos en la eficiencia térmica de las centrales eléctricas de turbinas de vapor mediante la reducción de la cantidad de combustible que se debe agregar a la caldera. Esto se puede hacer transfiriendo calor (vapor parcialmente expandido) desde ciertas secciones de la turbina de vapor, que normalmente está muy por encima de la temperatura ambiente, al agua de alimentación. Este proceso se conoce como regeneración de calor y se puede usar una variedad de regeneradores de calor para este propósito. A veces, los ingenieros usan el término economizador que son intercambiadores de calor destinados a reducir el consumo de energía, especialmente en caso de precalentamiento de un fluido .

Como se puede ver en el artículo ” Generador de vapor “, el agua de alimentación (circuito secundario) en la entrada del generador de vapor puede tener aproximadamente ~ 230 ° C (446 ° F) y luego se calienta hasta el punto de ebullición de ese fluido (280 ° C; 536 ° F; 6,5MPa) y evaporado. Pero el condensado en la salida del condensador puede tener aproximadamente 40 ° C , por lo que la regeneración de calor en PWR típico es significativa y muy importante:

• La regeneración de calor aumenta la eficiencia térmica, ya que una mayor parte del flujo de calor en el ciclo ocurre a temperaturas más altas.
• La regeneración de calor provoca una disminución en el caudal másico a través de la etapa de baja presión de la turbina de vapor, lo que aumenta la eficiencia de la turbina isentrópica de LP. Tenga en cuenta que en la última etapa de expansión, el vapor tiene un volumen específico muy alto.
• La regeneración de calor provoca un aumento en la calidad del vapor de trabajo, ya que los desagües se encuentran en la periferia de la carcasa de la turbina, donde hay una mayor concentración de gotas de agua.

Regeneración vs. Recuperación de Calor

En general, los intercambiadores de calor utilizados en la regeneración pueden clasificarse como regeneradores o recuperadores .

• Regenerator  es un tipo de intercambiador de calor donde el calor del fluido caliente se almacena de manera intermitente en un medio de almacenamiento térmico antes de ser transferido al fluido frío. Tiene una ruta de flujo única en la que los fluidos calientes y fríos pasan alternativamente.

• El recuperador es un tipo de intercambiador de calor que tiene rutas de flujo separadas para cada fluido a lo largo de sus propios pasos y el calor se transfiere a través de las paredes de separación. Los recuperadores (p. Ej. Economizadores) a menudo se utilizan en ingeniería de energía, para aumentar la eficiencia general de los ciclos termodinámicos. Por ejemplo, en un motor de turbina de gas. El recuperador transfiere parte del calor residual en el escape al aire comprimido, precalentando así antes de ingresar a la cámara de combustión. Muchos recuperadores están diseñados como intercambiadores de calor de contraflujo .