Para lograr la utilización escalonada de la energía del vapor y aumentar la capacidad de generación de energía a vapor, se propuso un nuevo sistema integrado que combina el ciclo orgánico de Rankine con un sistema de generación de energía a carbón refrigerado por aire. Este sistema se basa en las características de conversión termoeléctrica de alta eficiencia del ciclo orgánico de Rankine en etapas de temperatura media y baja, extrayendo vapor que se expande hasta cierto punto en la unidad de carbón para accionar el ciclo orgánico de Rankine y aumentar aún más la potencia de salida. Esta solución acoplada puede lograr aumentar la potencia de salida de la planta de carbón, recuperar el calor residual del vapor de escape y prevenir la congelación de los enfriadores por aire en invierno. Se realizó un análisis termodinámico para una central eléctrica de carbón de 600 MW, y los resultados muestran que con un flujo de vapor extraído de 160 kg/s, la eficiencia térmica del sistema aumentó 3.48, 1.72 y 1.08 puntos porcentuales bajo cargas del 50%, 75% y 100% THA respectivamente; la eficiencia del humo aumentó 3.38, 1.68 y 1.05 puntos porcentuales; la tasa de consumo de carbón disminuyó 27.72, 12.88 y 7.92 g/(kW·h), y la tasa de recuperación de calor residual alcanzó 64.57%, 25.64% y 15.40%. Esta propuesta no sólo mejora el rendimiento de las centrales de carbón refrigeradas por aire existentes, sino que también reduce el consumo de carbón, y los resultados de la investigación ofrecen una nueva perspectiva para mejorar el rendimiento general de la planta.

utilización escalonada de energía; recuperación de calor residual; ciclo orgánico de Rankine; central eléctrica de carbón; análisis termodinámico