me5400 - ingeniería en termofluidos factibilidad tÉrmica de la generaciÓn de energÍa elÉctrica...
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ME5400 - Ingeniería en TermofluidosFACTIBILIDAD TÉRMICA DE LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA POR FUENTES GEOTÉRMICAS
Prof.: Ramón FriederickAlumnos: Diego Castro Víctor Santibáñez Alonso Duque
Descripción del Problema◦ Desarrollar ingeniería de perfil de una planta geotérmica en Chile para generación eléctrica de 20 [MW].
Selección del Yacimiento
Lugar Ciudad Minería Camino
Tolhuaca Temuco (110 km) NO NO
Puchuldiza Iquique (160 km) SI SI
Apacheta Calama (139 km) SI SI
El Tatio Calama (129 km) SI SI
Calabozos Santiago (240 km) NO SI
Nevados de Chillán Chillán (76 km) NO NO
Cordón Caulle Osorno (65 km) NO NO
Selección del Yacimiento
Lugar Tipo Temperatura ProfundidadTolhuaca Acuífero (2) 150 – 160 °C
150 – 160°C120 – 320 m1024 m
Puchuldiza Manantiales 180 – 210 °C 563 mApacheta Fumarolas >250 °C 600 mEl Tatio Pozos (13) >252 °C
>256 °C571 – 735 m875 – 1820 m
Calabozos Fumarolas 235 – 300 °C 274 mNevados de Chillán Fumarolas 125 – 200 °C 274 mCordón Caulle Fumarolas
Manantiales170 – 180 °C225 – 300 °C
1500 – 2000 m1500 – 2000 m
Selección del Yacimiento
Selección del Yacimiento
Características de los Distintos Yacimientos
Acceso
Selección Final del Yacimiento
Selección de Tecnología
Tecnología Intervalo de Potencia [MW]
Intervalo de Temperaturas [°C] Estado del Fluido Costo
RelativoPotencia
Instalada (%)Eficiencia Relativa
Flash 3 - 90 > 180 Líquido + Vapor Medio 42 Media
Vapor Seco ~ 40 > 180 Vapor seco Bajo 26 BajaCiclo Binario (incluye Kalina) 7 - 10 < 180 Líquido + Vapor Alto 4 Alta
Termodinámica de Ciclo Flash
Diagrama de Flujo Ciclo Flash
Cálculo de puntos termodinámicos
Punto 1 Fluido de entrada
Fluido de entrada
Temperatura 250 ºC
Presión 39,73 bar
Calidad Liquido saturado
Cálculo de puntos termodinámicos
Punto 2
Flujo másico 1000 ton/h
Densidad 11 kg/m3
Calidad 23% vapor
Temperatura 200 ºC
Presión 15,54 bar
Entalpía 1,48 E+10 kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos
Punto 3 Fase vapor
Flujo másico 230 ton/h
Densidad 2,63 kg/m3
Temperatura 200 ºC
Presión 15,54 bar
Entalpía 3,03 E+9 kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos
Punto 4 y 5 Turbina multietapa
Turbina alta presión
Turbina baja presión
Condensado Final
Flujo másico 230 85 315 ton/h
Densidad 2,63 0,5 0,4 kg/m3
Temperatura 200 131,12 98,95 ºC
Presión 15,54 0,8 0,6 Bar
Entalpía 3,03 E+09 1,13 E+09 4,22 E+09 kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos
Punto 7 Fase liquida
Flujo másico 770 ton/h
Densidad 902 kg/m3
Temperatura 200 ºC
Presión 15,54 bar
Entalpía 1,18 E+10 kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos
• Potencia final estimada: 20 [MW]
• Solo un ciclo flash
Plan de Trabajo
Semana 9 Semana 10 Semana 11 Semana 12 Semana 13 Semana 14 Semana 15
Análisis PreliminarBuscar Fuentes ViablesSeleccionar Alternativa
ProyectoDiagrama de flujo
Eleccion de fluídos
Calculo estados termodinámicos
Dimensionamiento de componentes
Dimensionamiento de planta
Análisis económico
Referencias◦ O.Lacourt M., “Análisis de diversas alternativas para generación de enegía eléctrica con fuentes
geotermales en Chile”, Universidad de Chile, Nov. 2010.◦ A. Lahsen, F. Sepúlveda, J. Rojas, C. Palacios, “Present Status of Geothermal Exploration in Chile,
Proceedings world geotermal congress 2005, Antalya, Turkey”, 24-29 Apr. 2005.◦ http://www.geothermal-energy.org/geothermal_energy/que_es_la_energia_geotermica.html◦ L. Urzúa, “Apacheta, a New Geothermal Prospect in Northern Chile”, ENAP, Santiago, Chile, 2002.
Muchas Gracias
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