1era Mono Fuerza Motriz Final[1]

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Plan Curricular Ing. Mecanica

Monografia de Fuerza Motriz Bly

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA 1ERA MONOGRAFIA: “Diseño preliminar de una planta térmica con cogeneración para un proceso de elaboración de harina de pescado”

REGIONES: Tumbes, Piura y Lambayeque CURSO

: FUERZA MOTRIZ TERMICA

PROFESOR : ING. AGUILAR VIZCARRA, DUILIO

Master your semester with Scribd SECCIÓN : “A” & The New York Times Special offer for students: Only $4.99/month.

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UNI-Facultad de Ingeniería Mecánica

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Fuerza Motriz Térmica

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INDICE I.

Introducción………………………………………………………………

Ubicación de la planta…………………………………… planta…………………………………………………. ……………. Proceso industrial seleccionado……………………………………….. seleccionado………………………………………..

II. Evaluación y cálculo del consumo energético de los departamentos Tumbes, Piura y Lambayeque………………… Departamento: T umbes………………………………………………………… umbes………………………………………………………… Departamento: Piura……………………………………………………………. Departamento: Lambayeque……………………………………………………. III. Gas natural para generación de energía; extracción: Talara…………..

20

o……………... IV. Selección del ciclo combinado combinado termodinámico aplicad o……………...

V. Cálculo termodinámico del ciclo seleccionado ……….……………….. VI.

22

Selección de los componentes de la planta de generación……………..



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INDICE I.

Introducción………………………………………………………………

Ubicación de la planta…………………………………… planta…………………………………………………. ……………. Proceso industrial seleccionado……………………………………….. seleccionado………………………………………..

II. Evaluación y cálculo del consumo energético de los departamentos Tumbes, Piura y Lambayeque………………… Departamento: T umbes………………………………………………………… umbes………………………………………………………… Departamento: Piura……………………………………………………………. Departamento: Lambayeque……………………………………………………. III. Gas natural para generación de energía; extracción: Talara…………..

20

o……………... IV. Selección del ciclo combinado combinado termodinámico aplicad o……………...

V. Cálculo termodinámico del ciclo seleccionado ……….……………….. VI.

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DISEÑO PRELIMINAR DE UNA PLANTA TÉRMICA CON COGENERACIÓN I. INTRODUCCIÓN

El presente trabajo plantea el diseño y evalúa el requerimiento de energía eléctrica d la macro región sur conformada por los departamentos de Tumbes, Piura Lambayeque con una proyección a futuro de 20 años.

Dicho trabajo tiene la particularidad de servir como un posible aporte sector sur de país, debido a la proyección con anticipación de una fuente de generación eléctric Ello con el fin de evitar que en un determinado determinado momento, momento, el crecimiento poblacio así como el mayor desarrollo de la industria en el futuro haga que la oferta d electricidad sea insuficiente para abastecer a la región con normalidad.

Nuestro proyecto abarca desde la ubicación de la planta, la cual cuenta con una brev descripción del entorno físico con el que se cuenta, así como también el cálculo de crecimiento poblacional, haciendo la consideración de que el tiempo de vida de nuestr proyecto se extiende hasta el 2031, es decir, que representan 20 años a partir de fecha. Posteriormente se determina el ciclo termodinámico más adecuado par nuestros fines y se procede a calcularlo. Luego, se procede a la selección de equipo necesarios para el funcionamiento de nuestra hipotética planta térmica.

Objetivos:  Determinar una solución al déficit de generación de energía eléctrica en l macro región norte, diseñando para ello una central termoeléctrica de cic combinado de 400MW de potencia, ubicada en dicho sector del país.  Selección de equipos necesarios para cubrir la necesidad planteada en el objetiv your semester with Scribd  anterior. Read Free Foron 30this Days Sign up to vote title

Master & The New York Times

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I-1. UBICACIÓN DE LA PLANTA: CIUDAD: PAITA PIURA

Paita es una ciudad del extremo norte del Perú, capital del distrito y de la provincia de mismo nombre. Se encuentra ubicada a orillas del Océano Pacífico, a 57 km de ciudad de Piura. Se le considera el tercer puerto más importante del Perú, después d callao. Debido a su situación geográfica, tiene un clima cálido y húmedo durante todo el añ siendo su temperatura promedio anual de 25°C.

LOCALIACION: Latitud 05º 04' Longitud 81º 06' Superficie 762.76 Km cuadrados Altitud 3 msnm Distancia 1089 km de Lima Fundación 1532

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Se escogió ubicar nuestra planta de cogeneración en la ciudad de Paita Piura, ya que e la cogeneración de energía se piensa generar energía para un generador eléctric además de vapor para la plata Austral Group SAA. Y teniendo en cuenta que paita uno de los puertos más importantes del país además de la cercanía con los yacimiento mineros.

Austral Group SAA. es una compañía del grupo noruego Austevoll Seafood ASA , un de las empresas pesqueras líderes a nivel mundial, con más de 25 años de experiencia actividades en cuatro países con larga tradición pesquera como Perú, Noruega, Escoc y Chile. Somos una empresa líder en innovación y calidad dentro de la industri peruana, Disponemos de una flota conformada por 38 embarcaciones, con capacidad total de bodega de 16,000 TM, equipadas con sistemas de refrigeració (RSW) y equipos electrónicos de última generación, que garantizan la calidad y frescur de nuestra pesca. Contamos con 11 modernas plantas estratégicamente ubicadas a l largo de la costa peruana y completamente equipadas para el procesamiento de harin y aceite de pescado, así como conservas de pescado y productos congelados.





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I.2. PROCESO INDUSTRIAL SELECCIONADO El proceso seleccionado será el de la producción de harina de pescado por la empres AUSTRAL GROUP SAA. Ya que en el proceso de producción de este producto hay etapa donde se necesita aire caliente para realizar un secado y se puede aprovechar vapor caliente de nuestra planta para calentar aire. PROCESO DE ELABORACIÓN DE HARINA DE PESCADO La importancia del Secado con Aire Caliente

Investigaciones muestran que la harina de pescado secada en temperaturas muy baja durante un período corto de tiempo es sumamente digestible. El Sistema de Secado de dos fases de AUSTRAL GROUP incorpora baja temperatura. La primera fase es secado a vapor Rota Tube a baja presion. La temperatura del producto es 20 – 30° c menor que el Sistema de Secado Rota Disk. La Harina de pescado permanece en el tubo de secado durante 35 minutos comparado a las 2 horas o más en el Sistema Rota Disk. la Segunda fase usa el Sistema de Secado con Aire caliente Geka Termal Oil. El aire caliente indirecto reduce la humedad del producto del 25 % al 7%, la Temperatura del producto permanece debajo 75 ª C de ahí que la humedad es reducid lentamente y la proteína no es dañada. You're Reading a Preview El Sistema de dos fases de Austral produce harina de pescado con la mejor calidad de proteína, la digestibilidad más alta y la densidad especifica más alta. Unlock full access with a free trial. Pruebas de campo en varias industrias muestran que la digestibilidad es mejorada en un 3% en el sistema de dos etapas comparado con el sistema tradicional. Download With Free Trial



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II. EVALUACIÓN Y CALCULO DEL CONSUMO ENERGETICO DE LO DEPARTAMENTOS TUMBES, PIURA Y LAMBAYEQUE

En base a los datos de desarrollo productivo que se obtenga de los departamentos d Tumbes, Piura y Lambayeque, seleccionaremos una región en particular en la cua centraremos nuestro estudio para tener una proyección estimada de la necesidad de creación de una Planta Térmica con Cogeneración.

Para evaluar la población actual y su proyección hemos tomado como referencia lo datos proporcionados por el ministerio de Energía y Minas (MEM) y del Institut Nacional de Estadística e Informática (INEI), de los cuales hemos hecho un resumen.

Uno de los grandes problemas que afecta a nuestro país es la falta de energía en su diferentes regiones ya sea por problemas económicos, tecnológicos y ubicación.

Teniendo en cuenta nuestro objetivo principal vamos a tratar de solucionar la energí eléctrica faltante en la provincia de Cusco para que su población actual que no pose dicha energía la obtenga y así mejorar su calidad de vida. You're Reading a Preview

Unlock access with adicho free trial. Nuestros cálculos están basados parafullsolucionar problema para un periodo de 2 años teniendo en cuenta la Población, Crecimiento Poblacional, Consumo Anual d Download With Free Trial Energía (CAE), el Grado de Electrificación (GE) y el índice de crecimiento de la potenci demandada.

Consumo Percápita (CP): Consumo _ Pércapita CAE / Población 

Población sin electrificación (PSE):

Master your semester with Población _ sin_ electrific ación Scribd (1 GE ) * Población/ 13 Read Free Foron 30this Days Sign up to vote title Energia No Cubierta & The New York Times(ENC):  Useful  Not useful 

Energía No _ Cubierta _ $4.99/month. Special offer for students: Only

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

PSE * CP

Potencia Necesaria a Instalar (PNI):

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DEPARTAMENTO: TUMBES

Sector Agropecuario En marzo del 2011, la producción de cacao totalizó 44 toneladas y aumentó en 59,0%, respecto a similar mes del 2010, que fue 28 toneladas. La producción de limón totalizó 1 mil 236 toneladas, cifra superior en 109,1%, en comparación a marzo del año 2010, que reportó 591 toneladas. Asimismo, presentaron comportamientos favorables: maíz amarillo duro en 169,2% y maracuyá en 38,9%, entre los principales. De otro lado, la producción de plátano llegó a 8 mil 158 toneladas y disminuyó en 11,8% respecto a similar mes del año anterior, que fue de 9 mil 247 toneladas. También, disminuyó la producción de You're Reading a Preview papaya en -49,4%. En el subsector pecuario, presentaron crecimientos en su producción: ave en Unlock full access 50,5%, ovino 16,7%, porcino 12,1%, vacuno 5,9% y with a free trial. caprino en 2,4%. Sólo disminuyó la producción de leche fresca en -4,3%. Download With Free Trial Sector Pesca En marzo 2011, la producción de langostino entero alcanzó las 784 toneladas métricas brutas y disminuyó en 21,5%, respecto a lo registrado en marzo de 2010, cuya producción fue de 999 toneladas métricas brutas, debido a menores áreas de crianza en la actividad.

Master your semester with Scribd & The New York Times Subsector Special offer for students: OnlyElectricidad $4.99/month.

En el mes de marzo 2011, la producción de


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CONSUMO ANUAL MW-Hr TUMBES

CONSUMO ANUAL TUMBES 14000 12000

h - 10000 w M 8000 O M U 6000 S N O 4000 C

y = 5E-98e0.1161x

2000 0 2001

2002

2003

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2009

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AÑO

You're Reading a Preview AÑO

2002

2003

full access free trial. 2008 2004Unlock 2005 2006with a 2007

CONSUMO

4432

4395

5258

6518

5495

8677

9564

2009

2010

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10308

10242

11089

Download Free Trial  With     

     

   



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DEPARTAMENTO: PIURA

Sector Agropecuario Durante el mes de marzo 2011, la producción de limón fue de 9 mil 501 toneladas y disminuyó en 38,2% respecto al mismo mes del año 2010 que fue de 15 mil 376 toneladas. Asimismo, la producción de mango registró 7 mil 6 toneladas, cifra menor en 82,5% comparado con marzo 2010, que fue de 40 mil toneladas, debido a una disminución del rendimiento de la superficie cosechada. También, mostraron variaciones negativas, cebolla en -72,7%, yuca - 2,5%, naranja -40,6%, ciruela -39,0%, papa -21,8%, chirimoya -6,6% y plátano en -1,2%, entre otros. De otro lado, aumentó la producción de camote en 71,2%, piña 66,7%, coco 42,5% y papaya en 10,5%, entre los principales cultivos. En el subsector pecuario, la producción de caprino fue You're Reading a Preview de 400 toneladas de peso vivo y aumentó en 5,1% comparado con similar mes del 2010, que fue de 381 Unlock full access with a free trial. toneladas de peso vivo. También, creció la producción de ave en 35,0%, leche fresca 24,4% y vacuno en 1,2%. Download Por otro lado, disminuyó la producción porcino With en - Free Trial 7,8% y huevo en -8,9%. Sector Hidrocarburos En marzo 2011, la producción fiscalizada de petróleo crudo alcanzó 1 millón 327 mil 268 barriles y aumentó en 4,8%, respecto a similar mes del 2010. Este comportamiento estuvo determinado por la mayor extracción de las empresas petroleras Mercantile (39,6%), SAVIA (11,6%), Petrobras (5,7%), entre los principales. Por otro lado, la producción fiscalizada de gas natural Special offer for students: Only aumentó en$4.99/month. 29,2% respecto a marzo 2010, explicado la producción de las SAPET

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Recaudación SUNAT Los ingresos recaudados por tributos internos en marzo 2011, totalizaron 111 millones 326 mil nuev soles y aumentaron en 7,2% respecto a marzo del 2010. Igualmente, el número de contribuyentes crecieron en 14,2%.

CONSUMO ANUAL GW-Hr PIURA

CONSUMO ANUAL PIURA 80 70 60

r h W50 G O M40 U S N30 O C

y = 3E-80e0.0931x

20 10 0 2001

2002

2003

You're Reading 2004 2005 2006a

Preview 2007

2008

2009

2010

2011

año

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CONSUMO 30.467298 31.5687295 32.84396732 34.22830852 39.44258736 43.16806105 49.31667088

2009

53.58777524 57.25758

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DEPARTAMENTO: LAMBAYEQUE

Sector Agropecuario En marzo del año 2011, la producción de caña de azúcar alcanzó 212 mil 736 toneladas y aumentó en 110,8% con relación a la producción obtenida en similar mes del año 2010 que fue de 100 mil 927 toneladas, debido a una mayor superficie sembrada. De igual manera, se observó que la producción de limón en el mes de marzo 2011, alcanzó un total de 5 mil 91 toneladas, nivel superior en 51,9% a lo registrado en marzo del 2010, que totalizó 3 mil 352 toneladas. También, presentaron variaciones positivas: plátano en 160,2%, maracuyá 91,0%, olluco 74,5%, haba grano seco 34,8%, haba grano verde 15,1%, camote 14,2% y ají en You're Reading a Preview 9,4%, entre otros. De otro lado, la producción de maíz amarillo duro registró 2 mil 772 toneladas y disminuyó en Unlock full access with a free trial. 19,1%, respecto a lo obtenido en similar mes del 2010 que alcanzó las 3 mil 428 toneladas, explicado por las Download With Free Trial menores áreas cosechadas. Asimismo, los principales cultivos que disminuyeron su producción, fueron: sandía en -87,6%, cebolla -74,8%, col -55,3%, yuca -38,5%, maíz choclo - 4,7%, maíz amiláceo 32,2%, tomate -27,7%, frijol grano seco -12,1% y alfalfa en -11,9%, entre los más importantes. En el subsector pecuario, la producción de ave totalizó 522 toneladas de peso vivo y se incrementó en 17,7%, comparado con el nivel obtenido en similar mes del año anterior, que fue de 443 toneladas de peso vivo.  Igualmente, aumentó la producción de huevo en 18,7%, Read Free Foron 30this Days Sign up to vote title  ovino 17,8%, porcino 14,0%, caprino 13,7% y leche Useful  Not useful  fresca en 2,5%. Contrariamente, disminuyó la Cancel anytime. Special offer for students: Only $4.99/month. producción de vacuno en -1,0%.


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CONSUMO ANUAL KW-Hr LAMBAYEQUE

CONSUMO ANUAL LAMBAYEQUE 50000000 45000000 40000000

r 35000000 H W30000000 K O25000000 M U S 20000000 N O15000000 C

y = 5E-78e0.0973x

10000000 5000000 0 2004

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AÑO 2005 2006 Download 2007 With Free 2008 2009 2010 Trial CONSUMO 24736031 28125415.92 31576731.2 35831467.92 38357058.4 41153566.8 4

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 Useful  Not useful Cancel anytime. Special offer for students: Only $4.99/month.aclarar que esta Energía Proyectada determinada, es la energ Es muy importante

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III. GAS NATURAL PARA GENERACIÓN DE ENERGÍA: EXTRACCIÓN TALARA Gas Natural para la Generación Eléctrica

El gas natural se ha constituido en el combustible más económico para la generació de electricidad, ofrece las mejores oportunidades en términos de economía, aument de rendimiento y reducción del impacto ambiental. Estas ventajas pueden conseguirs tanto en las grandes centrales termoeléctricas así como en las pequeñas. 1.-¿Qué es una central de ciclo combinado de gas?

Se basa en la producción de energía a través de ciclos diferentes, una turbina de gas otra turbina de vapor. El calor no utilizado por uno de los ciclos se emplea como fuen de calor del otro. De esta forma los gases calientes de escape del ciclo de turbinas d gas entregan la energía necesaria para el funcionamiento del ciclo de vapor acoplado. You're Reading a Preview Esta configuración permite un muy eficiente empleo del gas natural. Unlock full access with a free trial.

La energía obtenida en estas instalaciones puede ser utilizada, además de l Downloada With Free Trial generación eléctrica, para calefacción distancia y para la obtención de vapor d proceso. 2.-¿Cómo es una instalación de ciclo combinado?

En la Figura se muestra un esquema simplificado de un circuito típico de un cicl combinado para generación energía eléctrica. El aire aspirado desde el  ambient Master your semester with de Scribd Read Free Foron 30this Days Sign up to vote title  ingresa al turbogrupo del ciclo de gas, es comprimido por un compresor, a continuació & The New York Times Not useful  Useful  Cancel anytime. se mezcla con el combustible en la cámara de combustión para su quemado. En Special offer for students: Only $4.99/month. cámara el combustible ingresa atomizado. Los gases de combustión calientes s

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ingresa a un tanque de alimentación desde donde se envía a distintos bancos d alimentación de intercambiadores de calor de la caldera de recuperación, segú trate de ciclos combinados de una o más presiones. En la caldera de recuperación agua pasa por tres sectores: · El economizador. · El sector de evaporación. · El sector de recalentamiento.

En el primer sector el agua se calienta hasta la temperatura de vaporización y en último se sobrecalienta hasta temperaturas máximas del orden de los 540° aprovechando las altas temperaturas a las que ingresan los gases de escape de l turbina de gas a la caldera de recuperación.





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Una planta de cogeneración está compuesta por un motor de combustión interna d ciclo Otto (o turbina de gas) que acciona un alternador (generador eléctrico).

A este conjunto generador se le puede aprovechar la energía térmica liberada a travé de la combustión de los gases, mediante intercambiadores de calor instalados en lo circuitos de refrigeración de camisas, de aceite lubricante, más un aprovechamient extra en una caldera de recuperación de gases de escape.

Usualmente la ubicación de estas plantas es próxima a los consumidores, con lo cua las pérdidas por distribución son menores que las de una central eléctrica y u generador de calor convencional.



4.-¿ Qué ventajas ofrecen las centrales térmicas de gas con respecto a la que operan carbón o diesel?

Master your semester withconvencionales Scribd de carbón  de cicl La sustitución de centrales diesel centrales Read Free Forpor 30this Days Sign yup to vote on title  combinado que utilizan gas natural es una manera  efectiva contribuir & The New York Times Useful de Not usefula la reducció del efecto invernadero. Special offer for students: Only $4.99/month.

Cancel anytime.

Por otro lado, la tecnología de ciclo combinado consume u 35% menos de combustible fósil que las convencionales, lo que aporta, de hecho,

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En cuanto a los costos; en una planta de ciclo combinado, la inversión necesaria par instalar un módulo es del orden de 50% en relación a la inversión en una planta co carbón importado; el tiempo de construcción es, aproximadamente, 30 % menor.

La repercusión, en términos de costos de capital, sobre el precio final del kW producido en una planta de ciclo combinado es la tercera parte que en el caso utilizar carbón de importación. También resulta significativa la menor cantidad de agu que se utiliza en el proceso, ya que la turbina de gas no precisa de refrigeración algun y únicamente se requiere agua para el ciclo de vapor, lo que supone que una central d ciclo combinado con gas natural necesita tan sólo un tercio del agua que se precisa e un ciclo simple de fuel o de carbón.

Gas Natural en el Perú 1.- ¿En qué zonas del Perú se producen gas natural? El gas natural se produce en dos áreas geográficas:

En el Noroeste You're Reading a Preview En el área de Talara se usa el gas natural como combustible en la generación d full access withoperaciones a free trial. electricidad (Central Térmica deUnlock EEPSA), en las de las industrias petrolera de la zona y también como combustibleresidencial (aproximadamente 350 viviendas) Download With Free Trial Existe la posibilidad de que se desarrollen proyectos de distribución en las ciudades d Talara, Sullana y Piura.

En la Selva Central En el área de Pucallpa se usa el gas natural como combustible para la generació eléctrica (Central Térmica de Aguaytía Energy) y en las operaciones petroleras. Existe Master your semester Scribd Posibilidad de que se with desarrollen proyectos de distribución de gas natural en la ciuda Read Free Foron 30this Days Sign up to vote title  de Pucallpa. & The New York Times Not useful  Useful  Cancel anytime. Special offer for students: Only $4.99/month.

2.- En el Perú, ¿existen reservas de gas natural?

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Extracción de Gas Natural en Piura





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TALARA:





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IV. SELECCIÓN DEL CICLO COMBINADO TERMODINÁMICO APLICADO

El ciclo termodinámico a aplicar será un Ciclo Combinado de Cogeneración con Plant de Vapor a Contrapresión , donde la cogeneración será utilizada para calentar el agu que utilizan los trabajadores de la planta térmica para su aseo personal y para l cocción de alimentos debido a que en la ciudad de Cusco se presentan baja temperaturas. CENTRAL TERMICA DE CICLO COMBINADO DE COGENERACION

Una central de ciclo combinado consiste básicamente en un grupo Turbina a Ga Generador, una chimenea recuperadora de calor (HRSG) y un grupo Turbina a Vapo Generador, formando un sistema que permite producir electricidad.

Proceso de generación de energía

El proceso comienza con la aspiración de aire desde el exterior siendo conducido a compresor de la Turbina a Gas a través de un filtro. You're Reading a Preview

El aire es comprimido y combinado con el combustible atomizado (Gas Natural) en un Unlock full access with a free trial. cámara donde se realiza la combustión. El resultado es un flujo de gases calientes qu al expandirse hacen girar la Turbina a Gas proporcionando trabajo. El generado Download With Free Trial acoplado a la Turbina a Gas transforma este trabajo en energía eléctrica.

Los gases de escape que salen de la Turbina a Gas pasan a la chimenea recuperador de Calor o HRSG. En esta chimenea se extrae la mayor parte del calor aún disponible e los gases de escape y se transmiten al ciclo agua-vapor, antes de pasar a la atmósfera La Chimenea de recuperación se divide en tres áreas de intercambio de calor:

Master your semester with Scribd Se denomina economizador y & The New Área York1: Times


 

está ubicado en  la Not parte superior de useful  Useful Cancel anytime. chimenea. El agua a alta presión ingresa al economizador para ser recalentad Special offer for students: Only $4.99/month. hasta el punto de saturación.

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girar el eje de esta Turbina lo que genera trabajo, el cual es transformado en energ eléctrica en el generador acoplado a la Turbina a Vapor.

El vapor que sale de la Turbina de Vapor, pasa a un condensador donde se transform en agua. Este condensador es refrigerado mediante un sistema que inyecta agua frí por la superficie del condensador, lo que ocasiona la disipación del calor laten contenido en el vapor.

Posteriormente el agua pasa a un desgasificador/tanque de agua de alimentación. E el desgasificador se eliminan todos los gases no condensables. El tanque envía, a travé de bombas, el agua a alta presión hacia la chimenea de recuperación para inicia nuevamente el ciclo.

La tensión que se genera en los generadores de las turbinas a gas y vapor es d aproximadamente 13kV que es elevada en los transformadores principales conectado a cada generador, pudiendo ser del orden de los 220kV. Esto se realiza porque a ba tensión la intensidad de corriente es muy alta, necesitándose cables de transmisión d gran sección que soporten el flujo de electrones y generando adicionalmente grande pérdidas de transmisión. Al elevarse la tensión, la intensidad de corriente es baja lo qu You're Reading a Preview origina una reducción en las pérdidas de transmisión. Unlock full access with a free trial.


Componentes:

Una o más Turbinas a Gas, que representan 2/3 de la generación total de l planta. Una o más Turbinas a Vapor, que representan 1/3 de la generación total de l Master your planta. semester with Scribd  Read Free Foron 30this Days Sign up to vote title  & The New York Not para useful inyectarla e Uno oTimes más HRSG. Este equipo realiza la evaporación del agua,  Useful  Cancel anytime. Special offer for students: forma Only $4.99/month. de vapor en la Turbina a Vapor. Deben haber tantos HRSG como Turbina 

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ESQUEMAS SIMPLIFICADO DEL PROCESO:





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CICLO COMBINADO DEL PROCESO – ELEMENTOS CONSTITUTIVOS PRINCIPALES





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ESQUEMA TÉRMICO BÁSICO Y DE FLUIDOS DE ENERGÍA DE UN CICLO COMBINADO GAS -VAPOR





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CÁLCULO TERMODINÁMICO DEL CICLO SELECCIONADO

Datos Principales

Presión de Vapor:

200 bares

Tipo de Vapor:

recalentado

Combustible:

Gas natural

Ubicación de la Planta:

Paita, Piura Temperatura ambiente (T5): 25ºC Presión Atmosférica (P5):

1 bar

Datos Considerados Eficiencia mecánica (ηm):

95%

Eficiencia de los generadores (ηg):

90%

You're Reading a Preview Eficiencia adiabática Turbina a Gas (ηt): 80% trial. Eficiencia adiabática CompresorUnlock ( ηc):full access with a free 80%

Eficiencia adiabática Turbina a Vapor ( ηtv): 90% Download With Free Trial Eficiencia adiabática Bomba (ηb):

80%

Eficiencia del caldero recuperador (ηcr):

87%

Relación de presiones (π):

11.7 (catálogo)

Presión a la salida de la Turbina a Vapor (P4):

1 bar

Estado de Vapor recalentado: Master your semester with Scribd & The New York Times Special offer for students: $4.99/month. PoderOnly Calorífico del Gas Natural:

P3:200 bar


T3:400ºC  Useful  Not useful Cancel anytime. 47000 KJ/Kg

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5.1)Para el ciclo Joule-Brayton Potencia nominal de la planta (MW) Eficiencia Mecánica (Compresor y Turbina) Eficiencia de la combustión Eficiencia del Generador

66.67 0.90 0.92 0.95

Capacidad térmica del aire Exponente politrópico del aire Relación de presiones Turbina Relación de presiones Bomba

1.172 1.4 19 catalogo 12.6 catalogo

(kJ/kg.K) k

PROCESO 5-6: Compresor Presión a la entrada del Compresor P5 (bar) Presión a la salida del Compresor P6 (bar) Temperatura a la entrada del Compresor T5(K) Temperatura ideal a la salida del Compresor T6i (K) Temperatura a la salida del Compresor T6 (K) Entalpía a la entrada del Compresor h5 (kJ/kg) You're Reading a Preview Entalpía a la salida del Compresor Trabajo del Compresor

Unlock full access with a free trial.

h6 (kJ/kg)


PROCESO 6-7: Cámara de Combustión Presión a la entrada de la Cámara de combustión Temperatura a la salida de la Cámara de combustión Entalpía ayour la salida de la Cámara de combustión Master semester with Scribd Entalpia salida de gas

& The New York Times Special offer for students: Only $4.99/month.

Wc (kJ/kg)

P6 (bar)

1.01 19.25 298.00 ambie 614.62 649.80 349.26

puede 761.57 tabla 412.31

19.25

Asumid T7 (K) 1300.00 Catálog h7 (kJ/kg) 1523.60 Read Free Foron 30this Days Sign to vote title h9 up (kJ/kg) 300.19 Asumid  Not useful  Useful  Cancel anytime.

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FLUJOS Calor especifico entregado al ciclo Flujo de combustible Relación Aire Cobustible Flujo de Combustible Flujo de Aire Flujo de mezcla

KJ/Kg MW Kg/seg

803.2 14 11.6

mc (kg/s) ma (kg/s) mg (kg/s)

1 11.6 175.3 187.0

Q8-9 (kJ/kg) Q8-9 (KW)

Calor de 8-9 Calor entregado

517.0 90659





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5.2)Para el ciclo rankine Potencia nominal de la planta (MW) Eficiencia del intercambiador Eficiencia de la combustión Eficiencia del Generador Presión de recalentamiento Flujo de Combustible Temperatura de sobrecalentamiento

33.33 0.80 0.92 0.95 mc (kg/s) Tsc (K) Cp (kJ/kg.K) k

Capacidad térmica del aire Exponente politrópico del aire

3 Vapor Húmedo Pv (bar) Tsat (K) vf (dm3/kg) vg (dm3/kg) hf (kJ/kg) hg (kJ/kg) sf (kJ/kg.K) sg (kJ/kg.K)

11.69 623.00 1.0035 1.4

Vapor Recalentado 200 638.71 2.039 5.85 1826.6 2410.5 4.014 4.928

P3 (bar) 200 variación T3 (K) 648.71 10 Reading a Preview vYou're (kJ/kg) 19.66 178 hUnlock (kJ/kg) 179 full access with a free3673 trial. s (kJ/kg.K) 6.656 180

indicador T 16 indicador indicador indicador


4 Vapor Húmedo Pv (bar) 1.01 Master your semester with Scribd Tsat (K) 372.63 & The Newvf (dm3/kg) York Times 1.0432 vg (dm3/kg) Special offer for students: Only $4.99/month. 1693.7 hf (kJ/kg) 417.5


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4' Vapor Recalentado P4 (bar) 1.01 T4 (K) 427.8 vf (kJ/kg) 235.1 hf (kJ/kg) 3365 sf (kJ/kg.K) 7.456 Efic Turb. 80% Potencia 67760 KW 1 Vapor Húmedo Pv (bar) Tsat (K) v (dm3/kg) h (kJ/kg) s (kJ/kg.K)

1.01 372.63 1.0432 417.5 1.303 You're Reading a Preview

2 Líquido Pv (bar) T (K) v (dm3/kg) h (kJ/kg) s (kJ/kg.K)

200.00 372 1.033 438.3 1.303

2' Unlock full access with a free trial. Líquido Pv (bar) Download With Free Trial T (K) v (dm3/kg) h (kJ/kg) s (kJ/kg.K)


200.00 380 1.039 466 1.37385


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W bomba ideal W bomba real Efic. Bonba W turbina real Efic Turb.

20.8 48.4 75% 308 80%

KJ/Kg KJ/Kg

w neto

259.56

KJ/Kg

Potencia

67760

KW

Masa de vapor

220

Kg/s

en el recuperador

85% 433610.57

en el caldero

85%

KJ/Kg

57104

KW





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VI.

Selección de los componentes de la planta de generación

6.1 Selección de la Turbina a Gas Según se puede observar en el catálogo de Turbinas a Gas Siemens, podemos seleccionar las características de la Turbina a Gas: Power Output 113 MW Efficiency 33.9 % 10,606 kJ/kWh Heat Rate 10,052 Btu/kWh

Por lo tanto se selecciona la turbina a gas de Marca SIEMENS Modelo SGT6-2000E



Master your semester with Scribd  Read Free Foron 30this Days Sign up to vote title 6.2 Selección de la Turbina a Vapor  & The New York Times Useful Not useful   Según se puede observar en el catálogo de Turbinas a Vapor Siemens (ver anexo 02), Special offer for students: Only $4.99/month.

Cancel anytime.

podemos seleccionar las características de Turbina a Vapor:

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1era Mono Fuerza Motriz Final[1]

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