Diseño de una central de ciclo combinado

I. INTRODUCCIÓN:

La industria de gas natural en el Perú ha entrado en un proceso desarrollo, al incrementarse el mercado de consumo de en GN en la ciudad de lima, la reconversión de las centrales termoeléctricas deben tenía y Santa Rosa, así como la puesta en operación de la central de ciclo combinado de ventanilla y la pronta o puesta en operación de la planta de de la Central de Quilca en yla Central de Kallpa, ambas de ciclo combinado con gas natural, así como la pronta operación de la planta de licuefacción de planta a Melchorita.
La rotura expansión este recurso energético, el cual en el lo referente a la generación de energía alcanza su máximo aprovechamiento en centrales de tipo ciclo combinado, el cual opera en forma conjunta con los ciclos Joule Brayton y ciclos Rankine,llegando a eficiencias de planta de 52 a 54%.
Las centrales de ciclo combinado pueden ser según su configuración del tipo 2*2 *1 ó 3 *3 *1, y en forma independiente de generación de vapor dual (las más comunes) ó de generación trial, en ciertos casos sin combustible adicional o con combustible adicional en el ciclo inferior.
La presente Monografía tiene por r objeto desarrollar el diseño deciclos combinados simples y de configuración 2*2 *1 de generación de vapor dual, tomando en cuenta las restricciones energéticas en el diseño de los flujos operarlo dentro de este, el cual debe realizarse con la máxima economía posible
Las plantas de ciclo combinado se usan en una amplia gama de aplicaciones de producción de energía y calor en industrias que van desde el suministro de los serviciospúblicos a la industria de los alimentos, de la pulpa y del papel y para industrias químicas. Siempre que requiera una solución de bajo costo, eficiente y amigable con el medio ambiente para sus necesidades de generación de energía; (y una solución que también pueda ser utilizada en áreas densamente pobladas), la planta de ciclo combinado será la mejor elección.
Esperando que este documentopermita ser el modelo de base para el Trabajo Monografico de la 1 Unidad y ademas como contribución al desarrollo y calculo de Centrales de Ciclo Combinado en el Peru ,por los futuros egresados de la Escuela Academico Profesional de Ingenieria en Energia.


II. FUNDAMENTO TEORICO

2.1 Descripción de los Ciclos Combinados de Turbinas a Gas y Vapor

Existen una multitud de variantes posiblesen cuanto a la configuración de los ciclos combinados, por lo que es muy difícil caracterizarlos todos con un único esquema. No obstante el esquema más básico para este tipo de ciclos ha de constar al menos de una turbina de gas, una caldera de recuperación de calor, y de un ciclo de vapor. El ciclo de vapor puede llegar a ser muy sofisticado, aunque para poder dar una visión general del ciclocombinado se va a representar una versión muy simplificada.
A continuación se presenta el esquema general del ciclo combinado.

Fig. .1 Ciclo combinado de un nivel de Presión.

Como se puede observar, el ciclo combinado de gas y vapor consta de tres parcelas claramente diferenciadas:
• Turbina de gas.
• Caldera de recuperación de calor.
• Ciclo devapor.
A la turbina de gas llegan aire y combustible que suele ser gas natural, fueloil, o gas procedente de la desgasificación de carbón. El aire es comprimido en el compresor y mezclado y quemado adecuadamente con el combustible en la cámara de combustión. La mezcla tiene un exceso de aire bastante elevado por lo que los dosados son pobres. Los gases producto de la combustión se expanden en laturbina de gas propiamente dicha hasta una presión ligeramente superior a la atmosférica (debido a la contrapresión del escape). En la expansión se genera potencia suficiente como para arrastrar al compresor y al alternador que van acoplados al mismo eje que la turbina. De este modo se tiene un primer ciclo de producción de energía eléctrica.
Los gases procedentes de la turbina de gas están todavía...