Reingeniería de una planta termoeléctrica a vapor mediante la integración de turbinas a gas

Abstract

La presente investigación surge ante el desaprovechamiento energético de los gases de escape de las turbinas a gas de planta Barcazas y su posible utilización en el sistema regenerativo de la unidad nueve de Planta Ampliación Tacoa, por lo que se plantea “Evaluar la reingeniería de una planta termoeléctrica a vapor mediante la integración de turbinas a gas en el complejo generador Josefa Joaquina Sánchez Bastidas”. Inicialmente se caracterizaron las plantas a vapor y a gas, se investigaron los tipos de reingeniería existentes que puedan integrar estas plantas, donde se encontraron seis tipos, se aplicó una matriz de selección para determinar las más idóneas según los criterios de potencialidad en el aumento de la eficiencia, flexibilidad de operación, menor número de equipos, facilidad de instalación y factibilidad, seleccionando las reingenierías Paralela 1 y Agua de alimentación. Se calculó la máxima tasa de transferencia de calor que podría llegar a aprovecharse de los gases de escape de la turbina a gas para ambas reingenierías, se desarrolló el modelo físico-matemático que describe el comportamiento de la planta a vapor y el comportamiento de ésta con las reingenierías seleccionadas, identificando las variables dependientes e independientes. Estos modelos fueron programados en una hoja de cálculo de Microsoft Excel 2011, con la cual se obtuvieron resultados a potencia de generación constante que arrojaron un aumento de la eficiencia de la planta y una reducción del consumo de combustible en el generador de vapor, se realizó un análisis económico y ambiental a las tres potencias de trabajo donde se dedujo que el mejor arreglo es la reingeniería paralela 1 ya que el tiempo de retorno de la inversión es menor y las emisiones de CO2 se reducen a casi la mitad en el mejor de los casos, finalmente con estos análisis se generó la propuesta operacional. This development comes from the energy wasted exhaust of gas turbines of planta Barcazas, anda their possible use in the regenerative system of unit nine de Planta Ampliación Tacoa which rarises Evaluate the reengineering of thermal plant steam through the integration of gas turbines on complejo generador Josefa Joaquina Sánchez Bastidas. Initially, characterized the steam and gas plants, we investigated the existing types of reengineering that integrating these plants where six types were achieved, an array of slecction was applied to determine the most suitable according to the criteria of potential in increasing efficiency, operational flexibility, reduced equipment number, ease of installation and feasibility selecting the reengineering Parallel 1 and feed water.The maximum heat transfer rate was calculated that could take advantage of the turbine exhaust gas for both reengineering. The physical-mathematical model that describes the behavior of the steam plant and behavior of the plant with the selected reengineering has developed where the dependent and independent variables was identified. These models were programmed in a worksheet in Microsoft Excel 2011, which obtained results in the constant power generation, which showed an increase in the plant´s efficiency and a reduction in the consumption of fuel in the steam generator, an analysis economic and environmental to the tree power of work where it was deducted that the best arrangement is the Parallel process reengineering 1 since the time of return of the investment it is smaller and CO2 emissions are reduced by almost half in the best of cases, finally with these analysis generated the operational proposal.