Estudio y evaluación de la reconfiguración de una planta térmica de vapor de 2 kW utilizando herramientas de diagnóstico comparativo basadas en el modelo exergético

ilustraciones a color, diagramas, fotografías, planos

Autores:
Gómez Sandoval, Daniel Leonardo
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/85673
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/85673
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Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines::621 - Física aplicada
530 - Física::536 - Calor
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La investigación tiene como precedentes los estudios realizados por el autor y Silva, en el 2016, mostrando desequilibrios en la operación y funcionamiento de la planta, que dieron lugar al planteamiento de un diseño que permitiera subsanar dichos problemas, partiendo de un diagnóstico completo de la con figuración inicial. Posteriormente se plantearon mejoras a la con figuración, partiendo de los resultados obtenidos al análisis energético y exergético, que permitieron descifrar los equipos involucrados en la inefi ciencia de la planta, principalmente el condensador de vapor. Gracias a los recursos aportados por la Universidad ECCI, se lograron implementar algunas de las mejoras propuestas, mostrando resultados satisfactorios en la operación ESTACIONARIA de la planta, y aumento en las e ficiencias térmicas del ciclo, total y exergética, ya que se disminuyeron pérdidas energéticas asociadas a los procesos. En conclusión, las mejoras planteadas tienen impactos positivos en la e ciencia de la planta, y en los parámetros de tasa de vapor (steam rate) y tasa de calor (heat rate), dejando como recomendación el diseño e implementación del sobrecalentador de vapor y economizador de caldera, para que las irreversibilidades asociadas a la combustión disminuyan considerablemente y la planta sea aun más e ficiente. (Texto tomado de la fuente)This document shows the experimental developed research, to a pilot scale thermal plant, located at Ecci University, Bogotá, Colombia. The investigation has as precedents the studies carried out by the author and Silva, in 2016, showing imbalances in the operation and operation of the plant, which gave rise to the approach of a design that allowed to correct these problems, based on a complete diagnosis of the initial setup. Subsequently, improvements to the con guration were raised, based on the results obtained to the energy and exergetic analysis, which allowed to decipher the equipment involved in the inefficiency of the plant, mainly the steam capacitor. Thanks to the resources provided by the ECCI University, some of the proposed improvements were implemented, showing satisfactory results in the stationary operation of the plant, and increase in the thermal efficiencies of the cycle, total and exergetics, since associated energy losses were reduced to the processes. In conclusion, the proposed improvements have positive impacts on the efficiency of the plant, and on the steam rate (Steam Rate) and heat rate (Heat Rate), leaving as a recommendation the design and implementation of the steam and economizer overheat of boiler, so that the irreversibilities associated with combustion decrease considerably and the plant is even more efficientMaestríaMagíster en Ingeniería MecánicaIngeniería térmica y fluidosxix, 154 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería MecánicaFacultad de IngenieríaBogotá, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá620 - Ingeniería y operaciones afines::621 - Física aplicada530 - Física::536 - CalorExergíaExergyCentrales termoeléctricasRendimiento energéticoCondensadores de vaporSteam power plantsEnergy efficiencyCondensers (steam)Planta térmicaEnergíaExergíaEficienciaIrreversibilidadCalor residualThermal power plantEnergyExergyEfficiencyIrreversibilityWaste heatEstado estacionarioEnergía del punto ceroSteady stateZero-point energyEstudio y evaluación de la reconfiguración de una planta térmica de vapor de 2 kW utilizando herramientas de diagnóstico comparativo basadas en el modelo exergéticoStudy and evaluation of the reconfiguration of a 2 kW steam thermal plant using comparative diagnostic tools based on the exergetic modelTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMBogotá, ColombiaOrganización Latinoamericana de Energía OLADE, Panorama Energético de América Latina y el Caribe 2023. Quito: OLADE, primera ed., 2023.R. Kumar, \A critical review on energy, exergy, exergoeconomic and economic (4-e) analysis of thermal power plants," Engineering Science and Technology, an International Journal, vol. 20, no. 1, pp. 283-292, 2017.G. R. Ahmadi and D. Toghraie, \Energy and exergy analysis of montazeri steam power plant in iran," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 56, pp. 454-463, 2016.M. Aliyu, A. B. AlQudaihi, S. A. Said, and M. A. Habib, \Energy, exergy and parametric analysis of a combined cycle power plant," Thermal Science and Engineering Progress, vol. 15, p. 100450, 2020.M. Elhelw, K. S. Al Dahma, and A. el Hamid Attia, \Utilizing exergy analysis in studying the performance of steam power plant at two different operation mode," Applied Thermal Engineering, vol. 150, pp. 285-293, 2019.R. Lugo, M. Salazar, J. Zamora, A. Torres, and M. Toledo, \Análisis exergético de una central termoeléctrica," Científica, vol. 13, no. 1, pp. 17-25, 2009.A. Restrepo, R. 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