La turbina de gas de Neuchâtel es la primera turbina de gas para generar energía eléctrica del mundo que entró en funcionamiento comercial. Fue diseñada y construida por Brown, Boveri & Cie e instalada en 1939 en la central eléctrica municipal de Neuchâtel , Suiza. La turbina de gas estuvo en servicio como unidad de reserva desde 1940 hasta su retiro en 2002. [1] [2] [3]
Brown, Boveri & Cie (BBC) comenzó a trabajar con turbinas de gas cuando comenzó a construir turbocompresores en colaboración con el industrial francés Auguste Rateau . La primera máquina construida en virtud de este acuerdo fue un compresor centrífugo de tres carcasas y 25 impulsores para la turbina de gas experimental Armengaud-Lemale de 1906. [ 2]
La BBC trabajó en varios proyectos experimentales de turbinas de gas en las décadas de 1910 y 1920. Las colaboraciones de la BBC en materia de turbinas de gas incluyeron las turbinas de explosión de Holzwarth y una versión de dos tiempos de la bomba Humphrey de Herbert Humphrey que se habría utilizado para la generación de energía (la denominada "turbina de gas húmeda"). Ninguno de estos primeros experimentos con turbinas de gas produjo un producto comercialmente viable. [4]
En la década de 1930, la BBC desarrolló las calderas Velox , que tuvieron un gran éxito comercial . Las calderas Velox utilizan un compresor de aire de flujo axial impulsado por una turbina de gases de combustión para permitir el calentamiento rápido de una caldera de vapor. La primera caldera Velox se instaló en la acería de Mondeville , en Francia, en 1932. [2]
En 1936, BBC construyó la primera turbina de gas industrial de flujo constante del mundo para la refinería Sun Oil en Marcus Hook, Pensilvania . Los primeros conjuntos de turbinas de gas de BBC eran básicamente calderas Velox con el componente de vapor eliminado. La turbina Marcus Hook se utilizó para el ciclo de regeneración del catalizador del proceso de refinación de petróleo de Houndry y tenía una eficiencia de compresor lo suficientemente alta como para que la turbina produjera un excedente de energía continuo que se utilizaba para la generación de electricidad. [1] [5]
La primera oportunidad de la BBC de construir una turbina de gas con el único fin de generar energía eléctrica llegó en 1938, cuando los Servicios Industriales de la Ciudad de Neuchâtel solicitaron un generador de energía de emergencia para colocarlo en una caverna a prueba de bombas. [1] A fines de la década de 1930, las empresas de servicios públicos de toda Europa encargaron generadores de energía de emergencia fuertemente protegidos para garantizar el suministro eléctrico continuo en caso de bombardeo aéreo. [6] La propuesta de la BBC de una turbina de gas de 3000 RPM y 4 MWe fue aceptada. Las principales preocupaciones para esta aplicación eran el espacio limitado y los tiempos de arranque rápidos en lugar de la eficiencia, que era adecuada para las primeras turbinas de gas de ciclo abierto . [1] [5]
El montaje de la turbina de gas de Neuchâtel se completó en las instalaciones de la BBC en Baden en el verano de 1939. Las pruebas de carga completa se llevaron a cabo el 7 de julio bajo la supervisión del profesor Aurel Stodola con representantes de la Asociación Suiza de Propietarios de Calderas de Vapor , la Asociación Suiza de Ingenieros Eléctricos y los Laboratorios Federales Suizos de Pruebas de Materiales . La potencia de salida se registró en 4.021 kW con una eficiencia de ciclo del 17,38%. Antes de su instalación en Neuchâtel, la turbina de gas se exhibió en la Exposición Nacional Suiza en Zúrich . [1]
La turbina de gas de Neuchâtel entró en servicio a principios de 1940. [2] En 1988, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) le otorgó a la turbina de gas el estatus de "hito mecánico" en reconocimiento a su importancia histórica. [1] [3]
Durante sus 62 años de funcionamiento, la turbina de gas de Neuchâtel ha acumulado 7.283 horas de funcionamiento y 1.908 arranques. En 2002, la central tuvo que cerrar definitivamente debido a que se produjo un daño en el alternador del grupo de turbinas de gas. [1]
En 2007, Alstom (que había adquirido el negocio de turbinas de BBC en 2000) trasladó la turbina de gas de Neuchâtel a sus instalaciones en Birr, Aargau, donde fue restaurada y puesta en exhibición. [1] [3]