Biomasa

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EJERCICIO . PLANTA TÉRMICA DE COMBUSTIÓN DE BIOMASA

DATOS

Caldera acuotubular :
Rendimiento = 85 ± 2 %
Temperatura agua alimentación = 110 ºC
Presión máxima = 45 bar
hagua = 461,4kJ/kg

Combustible = Paja de cereales con un contenido de humedad entre un 8 y un 10 %
PCI medio =3352 kcal/kg
• Temperatura vapor vivo = 420 ºC
• Presión vapor vivo = 40 bar
hv= 3330 kJ/kgTurbina de vapor de 10 etapas en condensación
Velocidad nominal = 5000 r.p.m.
Temperatura condensación = 42 ºC
Presión de condensación a la entrada = 0,08 bar
hc( vapor a la entrada)=2577kJ/kg hc(agua condensada a la salida ) = 173,5 kJ/kg

Desgasificador :
Se desgasifica calentando el agua condensada con vapor de extracción de la TV
Temperatura vapor de extracción = 201 ºCPresión vapor de de extracción = 4 bar
hext=2862 kJ/kg
Caudal vapor de extracción = 4.000 kg / h

Generador síncrono
Tensión de generación = 11 kV ± 10 %
Factor de potencia nominal = 0,8Velocidad a plena carga = 3.000 r.p.m.
Rendimiento = 96,5 %
Reactancia subtransitoria Xd´´ = 17,2 %
Sistema de excitación con diodos giratorios y excitatriz de c.a.

Caja reductora de velocidadRendimiento = 97 %
Relación 5000:3000 rpm

Transformador de potencia
Relación de 45.000 ± 3x 2,5 % / 11.000 V
DYn11
Rendimiento nominal = 98 %
Tensión de cortocircuito = 8%Transformador de servicios auxiliares
Potencia de 630 kVA
Relación 11.000 / 400 V
Dyn11
Tensión de cortocircuito = 6%

Línea subterránea con cable aislado de 66 kV
Longitud 800 metrosRendimiento = 95 %

DETERMINAR

• Potencia térmica aportada por la biomasa en kWt/h

Pci= (3352 kcal/kg)/(860 kcal/h)= 3,89 kWt/kg

(175.000t/año) x 0,95= 166250t/año

(166250t/año)/(8.000horas/año)= 20.781,25kg/hora

Ptb 20.781,25 kg/hora x 3,89 kWt/kg = 80.835,17kWt/h

• El caudal másico de vapor sobrecalentado en kg/h

mv1= (Ptb x η caldera)/(Sh caldera)= (80.835,17kWt/h x 0,85)...
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