Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica

Actualmente la producción de energía y los diferentes problema de la sociedad moderna hace que las empresas se mantengan en constante innovación de sus procesos internos, trayendo con sigo nuevos diseños cada vez más tecnológicos, modernos, eficientes, que tienen en cuenta aspectos como materiales,...

Full description

Autores:
Romero Donado, Hernán
Caballero Marañon, Sebastián
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/11797
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/11797
Palabra clave:
Sistema de recuperación de calor
Generación de energía
Caida de presion
Transferencia de calor
Esfuerzos térmicos
Heat transfer
Heat recovery system
Pressure drop
Energy generation
Thermal stress
Rights
License
Universidad del Norte
id REPOUNORT2_f36b15dde75d09ba82e0d75dd20b573c
oai_identifier_str oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/11797
network_acronym_str REPOUNORT2
network_name_str Repositorio Uninorte
repository_id_str
dc.title.es_ES.fl_str_mv Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
dc.title.en_US.fl_str_mv Design of a heat recovery system for a simple cycle gas turbine at the Merilectrica thermal power plant - Steam production
title Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
spellingShingle Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
Sistema de recuperación de calor
Generación de energía
Caida de presion
Transferencia de calor
Esfuerzos térmicos
Heat transfer
Heat recovery system
Pressure drop
Energy generation
Thermal stress
title_short Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
title_full Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
title_fullStr Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
title_full_unstemmed Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
title_sort Diseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica Meriléctrica
dc.creator.fl_str_mv Romero Donado, Hernán
Caballero Marañon, Sebastián
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Corredor Martínez, Lesme
Maury Ramírez, Heriberto Enrique
Bula Silvera, Antonio José
Fonseca Reyes, Ana María
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Romero Donado, Hernán
Caballero Marañon, Sebastián
dc.subject.es_ES.fl_str_mv Sistema de recuperación de calor
Generación de energía
Caida de presion
Transferencia de calor
Esfuerzos térmicos
topic Sistema de recuperación de calor
Generación de energía
Caida de presion
Transferencia de calor
Esfuerzos térmicos
Heat transfer
Heat recovery system
Pressure drop
Energy generation
Thermal stress
dc.subject.en_US.fl_str_mv Heat transfer
Heat recovery system
Pressure drop
Energy generation
Thermal stress
description Actualmente la producción de energía y los diferentes problema de la sociedad moderna hace que las empresas se mantengan en constante innovación de sus procesos internos, trayendo con sigo nuevos diseños cada vez más tecnológicos, modernos, eficientes, que tienen en cuenta aspectos como materiales, diseño de componentes, transferencia energética, aspectos económicos, emisión de gases, entre otros. Por eso es necesario desarrollar un sistema capaz de utilizar la energía contenida por las altas temperaturas en los gases de salida de la turbina para producir vapor sobrecalentado para uso en yacimientos de petróleo y gas situado en proximidad. El objetivo principal de este proyecto es incrementar la eficiencia global de la central térmica Merilectrica de Celsia ubicada en Barrancabermeja, Santander, por medio del diseño de un sistema de recuperación de calor costo/efectivo a partir de los gases de escape de una turbina a gas en ciclo simple para competir en el mercado eléctrico colombiano. La principal desventaja de la planta es que al operar en ciclo simple, no está compitiendo activamente en el mercado eléctrico local ya que la gran mayoría de termoeléctricas operan en ciclos combinado de energía. Además, la turbina presente presenta una baja eficiencia en comparación a equipos similares actuales que pueden llegar a valores muy superiores hasta del 40% en ciclo simple, por lo que se busca encontrar una solución viable para generar una mayor rentabilidad para la empresa. En orden de lograr el objetivo se evaluarán diferentes escenarios de aprovechamiento de los gases de salida de la turbina como alternativas para el dimensionamiento del recuperador de calor.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2023-12-04T16:19:46Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2023-12-04T16:19:46Z
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2023-11-03
dc.type.es_ES.fl_str_mv article
dc.type.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10584/11797
url http://hdl.handle.net/10584/11797
dc.language.iso.es_ES.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.es_ES.fl_str_mv Universidad del Norte
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Universidad del Norte
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.publisher.es_ES.fl_str_mv Barranquilla, Universidad del Norte, 2023
institution Universidad del Norte
bitstream.url.fl_str_mv https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11797/1/SH.png
https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11797/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv ab526a384ccea6e03434a2d4fc32de08
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Digital de la Universidad del Norte
repository.mail.fl_str_mv mauribe@uninorte.edu.co
_version_ 1812183063407362048
spelling Corredor Martínez, LesmeMaury Ramírez, Heriberto EnriqueBula Silvera, Antonio JoséFonseca Reyes, Ana MaríaRomero Donado, HernánCaballero Marañon, Sebastián2023-12-04T16:19:46Z2023-12-04T16:19:46Z2023-11-03http://hdl.handle.net/10584/11797Actualmente la producción de energía y los diferentes problema de la sociedad moderna hace que las empresas se mantengan en constante innovación de sus procesos internos, trayendo con sigo nuevos diseños cada vez más tecnológicos, modernos, eficientes, que tienen en cuenta aspectos como materiales, diseño de componentes, transferencia energética, aspectos económicos, emisión de gases, entre otros. Por eso es necesario desarrollar un sistema capaz de utilizar la energía contenida por las altas temperaturas en los gases de salida de la turbina para producir vapor sobrecalentado para uso en yacimientos de petróleo y gas situado en proximidad. El objetivo principal de este proyecto es incrementar la eficiencia global de la central térmica Merilectrica de Celsia ubicada en Barrancabermeja, Santander, por medio del diseño de un sistema de recuperación de calor costo/efectivo a partir de los gases de escape de una turbina a gas en ciclo simple para competir en el mercado eléctrico colombiano. La principal desventaja de la planta es que al operar en ciclo simple, no está compitiendo activamente en el mercado eléctrico local ya que la gran mayoría de termoeléctricas operan en ciclos combinado de energía. Además, la turbina presente presenta una baja eficiencia en comparación a equipos similares actuales que pueden llegar a valores muy superiores hasta del 40% en ciclo simple, por lo que se busca encontrar una solución viable para generar una mayor rentabilidad para la empresa. En orden de lograr el objetivo se evaluarán diferentes escenarios de aprovechamiento de los gases de salida de la turbina como alternativas para el dimensionamiento del recuperador de calor.Currently, the production of energy and the different problems of modern society mean that companies are constantly innovating their internal processes, bringing with them new designs that are increasingly technological, modern, efficient, which take into account aspects such as materials, design of components, energy transfer, economic aspects, gas emission, among others. For this reason, it is necessary to develop a system capable of using the energy contained by the high temperatures in the turbine outlet gases to produce superheated steam for use in nearby oil and gas fields. The main objective of this project is to increase the overall efficiency of Celsia's Merilectrica thermal power plant located in Barrancabermeja, Santander, through the design of a cost/effective heat recovery system from the exhaust gases of a gas turbine. in simple cycle to compete in the Colombian electricity market. The main disadvantage of the plant is that by operating in a simple cycle, it is not actively competing in the local electricity market since the vast majority of thermoelectric plants operate in combined energy cycles. In addition, the thermal power plant has a low efficiency compared to current similar equipment that can reach much higher values ​​of up to 40% in a simple cycle, for which it seeks to find a viable solution to generate greater profitability for the company. In order to achieve the objective, different scenarios for the use of the exhaust gases from the turbine will be evaluated as alternatives for the dimensioning of the heat recovery unit.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2023Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Sistema de recuperación de calorGeneración de energíaCaida de presionTransferencia de calorEsfuerzos térmicosHeat transferHeat recovery systemPressure dropEnergy generationThermal stressDiseño de sistema de recuperación de calor para turbina a gas en ciclo simple de la central térmica MeriléctricaDesign of a heat recovery system for a simple cycle gas turbine at the Merilectrica thermal power plant - Steam productionarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501ORIGINALSH.pngSH.pngCAD del supercalentador del recuperador de calor diseñadoimage/png138335https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11797/1/SH.pngab526a384ccea6e03434a2d4fc32de08MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11797/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5210584/11797oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/117972023-12-04 11:19:47.178Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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