Diseño de un sistema de trigeneracion alimentado con gas natural
La empresa Corteva ha visto afectada su confiabilidad debido a constantes interrupciones energía, lo que la obliga a hacer uso de los generadores de emergencia, los cuales no cubren la demanda de energía por parte de los equipos de proceso e instalaciones de la planta, es debido a esta situación que...
- Autores:
-
Tordecilla Medina, Victor
Martínez Olmos, Daniel
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad del Norte
- Repositorio:
- Repositorio Uninorte
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/9384
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10584/9384
- Palabra clave:
- Cogeneración
optimización
trigeneración
gas natural
generador a gas
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Natural gas
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Cogeneration
- Rights
- License
- Universidad del Norte
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La empresa Corteva ha visto afectada su confiabilidad debido a constantes interrupciones energía, lo que la obliga a hacer uso de los generadores de emergencia, los cuales no cubren la demanda de energía por parte de los equipos de proceso e instalaciones de la planta, es debido a esta situación que se solicita el desarrollo de un sistema que permita la independencia de la planta de la red eléctrica, desde un principio se aborda la cogeneración a partir de las ventajas de eficiencias y debido al gran impacto que esta tiene en la disminución de las emisiones y contribuye al uso responsable de la energía. Este es un proyecto del área de los termofluidos y se aborda con el uso de modelos matemáticos basados en ecuaciones de la trasferencia de calor que permiten dimensionar los equipos, y desarrollando el prototipo de proceso que logre suplir a las demandas energéticas y térmicas de la operación. Se propuso un sistema de aprovechamiento del calor producido un motor a gas natural que genera la potencia eléctrica necesaria para la operación de la planta, se recupera el calor contenido en los gases de combustión que se hacen circular por una caldera de tipo mixto que funciona como intercambiador de calor o en compañía de un quemador que recalienta los gases elevando la eficiencia del boiler y disminuye el consumo de gas natural, el calor de refrigeración de la chaqueta se recupera en un chiller de absorción que produce el agua fría necesaria para la refrigeración de la planta. Con este sistema se consiguen ahorros sustanciales en gas natural, electricidad y se abre la posibilidad de exportar los excedentes de electricidad a la red pública o a las compañías vecinas ofreciendo un modelo de negocio que hace aún más atractiva la implementación de las tecnologías de cogeneración en la planta y al hacer un uso más responsable de la energía disponible en el combustible se logra una disminución en la huella de emisiones que deja la operación de la planta. |
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Este es un proyecto del área de los termofluidos y se aborda con el uso de modelos matemáticos basados en ecuaciones de la trasferencia de calor que permiten dimensionar los equipos, y desarrollando el prototipo de proceso que logre suplir a las demandas energéticas y térmicas de la operación. Se propuso un sistema de aprovechamiento del calor producido un motor a gas natural que genera la potencia eléctrica necesaria para la operación de la planta, se recupera el calor contenido en los gases de combustión que se hacen circular por una caldera de tipo mixto que funciona como intercambiador de calor o en compañía de un quemador que recalienta los gases elevando la eficiencia del boiler y disminuye el consumo de gas natural, el calor de refrigeración de la chaqueta se recupera en un chiller de absorción que produce el agua fría necesaria para la refrigeración de la planta. Con este sistema se consiguen ahorros sustanciales en gas natural, electricidad y se abre la posibilidad de exportar los excedentes de electricidad a la red pública o a las compañías vecinas ofreciendo un modelo de negocio que hace aún más atractiva la implementación de las tecnologías de cogeneración en la planta y al hacer un uso más responsable de la energía disponible en el combustible se logra una disminución en la huella de emisiones que deja la operación de la planta.The Corteva company has seen its reliability affected due to constant power interruptions, which forces it to make use of emergency generators, which do not cover the energy demand by the process equipment and plant facilities, it is due In this situation, the development of a system that allows the independence of the plant from the electrical network is requested, from the beginning cogeneration is approached from the advantages of efficiencies and due to the great impact that this has on the reduction of the emissions and contributes to the responsible use of energy. This is a project in the area of thermofluids and it is approached with the use of mathematical models based on equations of heat transfer that allow sizing the equipment, and developing the process prototype that can meet the energy and thermal demands of the operation . A system was proposed to take advantage of the heat produced by a natural gas engine that generates the electrical power necessary for the operation of the plant, the heat contained in the combustion gases that are circulated by a mixed type boiler that works as a heat exchanger or in the company of a burner that reheats the gases increasing the efficiency of the boiler and decreases the consumption of natural gas, the cooling heat of the jacket is recovered in an absorption chiller that produces the cold water necessary for the cooling of plant. With this system, substantial savings in natural gas and electricity are achieved and the possibility of exporting surplus electricity to the public grid or to neighboring companies is opened, offering a business model that makes the implementation of cogeneration technologies even more attractive in the plant and by making a more responsible use of the energy available in fuel, a reduction in the emissions footprint left by the operation of the plant is achieved.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2020Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Cogeneraciónoptimizacióntrigeneracióngas naturalgenerador a gasoptimizationtrigenerationturbinesNatural gasgaseous generator.CogenerationDiseño de un sistema de trigeneracion alimentado con gas naturalDesign of a trigeneration system powered by natural gasarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/9384/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALESQUEMAD.pdfESQUEMAD.pdfEsquema del sistemaapplication/pdf129277https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/9384/1/ESQUEMAD.pdfac924005e56217100d39383dc5b1b5abMD51Esquema PF.jpgEsquema PF.jpgEsquema de la plantaimage/jpeg121770https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/9384/2/Esquema%20PF.jpg122fbbc2123b3204429b6723656c6ac8MD5210584/9384oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/93842021-01-12 08:12:11.195Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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 |