Análisis por distribución de cargas de exergía a un ciclo combinado regenerativo y con recalentamiento
Date
2018-12
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Research teaching director
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Publisher
Ediciones Universidad de América
Abstract
El análisis de distribución de cargas de exergía se presenta como un método de cálculo que permite relacionar en una sola función las eficiencias locales de un proceso, las irreversibilidades termodinámicas de cada operación y el consumo de la exergía primaria y transformada del proceso. Para ilustrar la aplicabilidad de este método y considerando que en los últimos años el sector eléctrico colombiano ha tomado importancia en la estructura económica del país, se realiza un modelamiento de un ciclo de potencia combinado regenerativo y con recalentamiento con capacidad de 420MW mediante el software Aspen HyprotechSystems® V8.6 (HYSYS® V8.6), el cual permite conocer las propiedades termodinámicas involucradas en el ciclo de potencia. Se calcula, a partir de la spreadsheet de HYSYS, la exergía de flujo de cada corriente del proceso, teniendo en cuenta la exergía química de la turbina de gas del proceso. Una vez calculadas las exergías de flujo, se realiza el método de distribución de cargas de exergía, en el que se establece que hay tres cargas de exergía primaria y dos cargas de exergía transformada en el ciclo de gas del proceso. Asimismo, se identifica que hay diez cargas de exergía primaria y seis cargas de exergía transformada en el ciclo de vapor del proceso. A partir de esto se observa que la eficiencia global de la turbina de gas es 1.51 %, y la del ciclo de vapor, 72.05 %. Se conoce, además, que las unidades en las que hay una mayor carga de exergía primaria son la cámara de combustión y la turbina tres del ciclo de vapor.
Description
Exergy load distribution method is presented as a new way of calculating the overall performance of a process. This method allows relating, in a single mathematical function, the local efficiencies of a process, the thermodynamics irreversibilities of each unit operation and the primary and transformed exergy consumption. Due to in the last years the Colombian power sector has been taking importance in the country’s economic structure, a combined regenerative and reheating cycle power plant with energy capacity of 420MW has been modeled by Aspen Hyprotech Systems® V8.6 (HYSYS® V8.6) to illustrate the applicability of this method. The HYSYS´s spread sheet is used to evaluate the parameters involved in the exergy analysis. After this analysis, the load distribution method is carried out, where it is identified three primary exergy loads and one transformed exergy load in the process gas turbine. Likewise, it is identified eleven primary exergy loads and seven transformed exergy loads in the steam cycle. According to this, it is observed that the overall efficiency of gas turbine is 1.51 %, and the overall efficiency of the steam cycle is 72.05 %. It is also known that the units in which there
Keywords
Ciclo combinado, Distribución de cargas de exergía, Exergía primaria, Exergía transformada, Combined cycle, Loas distribution exergy, Primary exergy, Transformed exergy
Citation
APA 6th - Fernández Ramírez, J. S. (2018) Análisis por distribución de cargas de exergía a un ciclo combinado regenerativo y con recalentamiento. Semilleros: Formación Investigativa. 4(1), 15-28 Retrieved from http://hdl.handle.net/20.500.11839/7732