termo 6-3. blances termico y termoeconomico en centrales termicas

Jos Agera Soriano 2012*

Balances trmico y termoeconmico

Jos Agera Soriano 2012


Potencias de un flujoEnerga de un flujo



Potencias de un flujoa) Potencias entlpicas Energa de un flujo



Potencias de un flujoa) Potencias entlpicas b) Potencias exergticas Energa de un flujo As pues, para los balances necesitamos conocer las propiedades termodinmicas de cada posicin y sus correspondientes caudales.



Clculo de caudalesb) Balances de energa a) Balances de masaHaciendo balances de masa y balances de energa a los equipos del circuito del vapor, obtenemos n-1 ecuaciones, siendo n el nmero de posiciones (en la realidad, unas 100). El caudal de una posicin hay que medirlo con un venturi, a la entrada del desgasificador por ejemplo; con ello ya tenemos n ecuaciones, y podemos calcular los caudales de todas las posiciones.Subndice (e): flujos entrantesSubndice (s): flujos salientes



BALANCE TRMICOa) Rendimiento neto del grupo



BALANCE TRMICOa) Rendimiento neto del grupob) Consumo especfico neto del grupo(adimensional)



BALANCE TRMICOa) Rendimiento neto del grupob) Consumo especfico neto del grupo(adimensional)En centrales trmicas, y no s por qu, lo suelen medir en la siguiente forma dimensional:



(combustible) (combustin)P(red elctrica)Factor de crdito fc

Al poder calorfico inferior Hu del combustible, , hay que sumarle el equivalente a la energa recibida de los ventiladores de entrada de aire y de salida de humos, llamado crdito Hc



(combustible) (combustin) (bruto vapor)P(red elctrica)Rendimiento de la calderaEl calor recibido por el vapor es inferior al calor de combustin, pues los humos salen de la chimenea a unos 130-170 oC, dependiendo del azufre que tenga el carbn. ste, en la combustin, produce anhdrido sulfrico (SO3), que en pre- sencia de agua lquida se transforma en cido sulfrico (H2SO4), muy corrosivo. Por eso, el vapor de agua contenido en los humos ha de condensarse fuera. As pues,



(combustible) (combustin) (bruto vapor) (neto vapor)P(red elctrica)Factor de generacin, fgParte del vapor bruto generado en la caldera no llega a la turbina. Para el vapor neto habra que descontar utilidades externas, como, tanque de purga continua, sopladores de cenizas y prdidas incontroladas:



(combustible) (combustin) (bruto vapor) (neto vapor)P(red elctrica) P(turbina)Rendimiento bruto del ciclo, h(TBC)

Cociente entre la potencia interior en el eje de la turbina y el calor neto recibido:



(combustible) (combustin)P(bombas) (bruto vapor) (neto vapor)P(red elctrica) P(turbina)Rendimiento neto del ciclo, h(TNC)

Cociente entre la diferencia de la potencia interior en el eje de la turbina y la de las bombas, y el calor neto recibido:



(combustible) (combustin)P(bombas) (bruto vapor)P(bornes alter.) (neto vapor)P(red elctrica) P(turbina)Rendimiento electromecnico, hem

Cociente entre la potencia exterior en el eje de la turbina (potencia en bornes de alternador), y la interior en el eje:



(combustible) (combustin)P(bombas) (bruto vapor)P(bornes alter.) (neto vapor)P(red elctrica) P(turbina)Factor de auxiliares, fa

Es el cociente entre la potencia obtenida en bornes de alternador y la que se enva a red. Una parte la emplea la propia central para su funcionamiento (auxiliares):



(combustible) (combustin)P(bombas) (bruto vapor)P(bornes alter.) (neto vapor)P(red elctrica) P(turbina)Rendimiento bruto del grupo, h(BG)



(combustible) (combustin)P(bombas) (bruto vapor)P(bornes alter.) (neto vapor)P(red elctrica) P(turbina)Rendimiento neto del grupo, h(NG)


ESQUEMA DEL BALANCE TRMICO (combustible) (combustin)P(bombas) (bruto vapor)P(bornes alter.) (neto vapor)P(red elctrica) P(turbina)Jos Agera Soriano 2012*



Rendimiento neto del grupo en funcin de rendimientos parciales y factores



Rendimiento neto del grupo en funcin de rendimientos parciales y factores

1/fahemh(TBC)1/fgh(cald)1/fc



Consumos especficos

Son la inversa de cada uno de los rendimientos respectivos anteriormente definidos: (TBC), (TNC), (BG), (NG).

Consumo especfico bruto del ciclo, CEBC Consumo especfico neto del ciclo, CENC Consumo especfico bruto del grupo, CEBG Consumo especfico neto del grupo, CENG



Balance termoeconmico



Balance termoeconmicoPara no distraer la atencin en un momento del desarrollo, estudiemos previamente lo que ocurre en las tuberas, tanto respecto al intercambio de calor como al rozamiento de flujo.

En el captulo V se hizo el estudio a efectos de clculo; se trata ahora de hacerlo a efectos de comprobacin en una central ya instalada, en la que se pueden medir parmetros.



Clculo para tuberas dentro de la calderaPuede servirnos para el economizador, el sobrecalentador y el recalentador.

En ellos el flujo aumenta su exerga por la recepcin de calor, pero disminuye algo a causa del rozamiento.El estado 3 va a ser un estado ficticio, que tiene la entalpa de 2 y la presin de 1 (por suponer ausencia de rozamientos).



Clculo para tuberas dentro de la calderaExerga destruida por rozamiento



Clculo para tuberas dentro de la calderaExerga destruida por rozamiento Variacin de exerga



Clculo para tuberas dentro de la calderaExerga destruida por rozamiento Exerga recibida con el calor Variacin de exerga



Clculo para tuberas fuera de la calderaExerga destruida por rozamiento



Clculo para tuberas fuera de la calderaExerga destruida por rozamiento Exerga total destruida



Clculo para tuberas fuera de la calderaExerga destruida por rozamiento Exerga destruida con el calor Exerga total destruida



EJERCICIOTubera que conecta el sobrecalentador con la turbina de alta en la Central Trmica de Puente Nuevo de Crdoba. Calcular la exerga destruida a causa del rozamiento y a causa de la prdida de calor con los datos medidos en un determinado instante:



Resultados PropaguaAgua (lquido y/o vapor): Propiedades de estados introducidos est. ttulo presin tempe- entalpa entropa volumen exerga absoluta ratura especfica especfica especfico entlpica n x p t h s v e bar C kJ/kg kJ/kg K dm/kg kJ/kg 1 V 164,070 546,30 3423,21 6,45357 20,5872 1534,20 2 V 160,830 544,00 3420,37 6,45833 20,9631 1529,97 3 V 164,070 545,27 3420,37 6,45011 20,5477 1532,38



RESULTADOS DEL EQUIPO 1: TUBERA (total) estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 1 (e) 256,300 877368,062 393216,656 2 (s) 256,300 876641,688 3921132,000

mh(entrantes) = 877368,0625 kW mh(ent)-mh(sal)= 726,37 kW mh(salientes) = 876641,6875 kW me(entrantes) = 393216,6562 kW me(ent)-me(sal)= 1084,66 kW me(salientes) = 392132,0000 kW



RESULTADOS DEL EQUIPO 2: TUBERA (slo rozamiento) estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 2 (s) 256,300 876641,688 392132,000 3 (e) 256,300 876641,688 392750,000

mh(entrantes) = 876641,6875 kW mh(ent)-mh(sal)= 000,00 kW mh(salientes) = 876641,6875 kW me(entrantes) = 392750,0000 kW me(ent)-me(sal)= 618,00 kW me(salientes) = 392132,0000 kW Exerga destruida por rozamiento



RESULTADOS DEL EQUIPO 2: TUBERA (slo rozamiento) estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 2 (s) 256,300 876641,688 392132,000 3 (e) 256,300 876641,688 392750,000

mh(entrantes) = 876641,6875 kW mh(ent)-mh(sal)= 000,00 kW mh(salientes) = 876641,6875 kW me(entrantes) = 392750,0000 kW me(ent)-me(sal)= 618,00 kW me(salientes) = 392132,0000 kW Exerga destruida por rozamiento Exerga destruida con el calor perdido



CONSIDERACIONES TERMOECONMICASa) La exerga del combustible coincide prcticamente con su energa calorfica,

pues la exerga destruida en la combustin, dependiendo de la temperatura del lugar, ser toda (temperatura ambiente) o nada (temperatura infinita). En la realidad resulta un proceso altamente irreversible.



b) Tambin en la caldera se produce el paso directo de calor de los humos al vapor de agua, lo que origina una destruccin de exerga importante por la gran diferencia de temperatura entre ambos flujos.

Sea cual fuere la temperatura del hogar, la suma de estas dos prdidas va a ser la misma.

Consideraciones termoeconmicas



b) Tambin en la caldera se produce el paso directo de calor de los humos al vapor de agua, lo que origina una destruccin de exerga importante por la gran diferencia de temperatura entre ambos flujos.

Sea cual fuere la temperatura del hogar, la suma de estas dos prdidas va a ser la misma.

c) Una tercera destruccin de exerga en la caldera es la que se pierde con los humos que expulsa la chimenea. Consideraciones termoeconmicas



La exerga aprovechada ser la diferencia entre el trabajo tcnico de la turbina y el trabajo tcnico de las bombas de alimentacin. Y sta ser igual al aumento de exerga que sufre el vapor en la caldera, menos la destruida en el circuito del vapor. Para conseguir este trabajo hemos necesitado soportar todas las prdidas sealadas. Quiere decir, que, desde el punto de vista econmico, vale lo mismo la exerga del combustible que el trabajo obtenido:




La exerga aprovechada ser la diferencia entre el trabajo tcnico de la turbina y el trabajo tcnico de las bombas de alimentacin. Y sta ser igual al aumento de exerga que sufre el vapor en la caldera, menos la destruida en el circuito del vapor. Para conseguir este trabajo hemos necesitado soportar todas las prdidas sealadas. Quiere decir, que, desde el punto de vista econmico, vale lo mismo la exerga del combustible que el trabajo obtenido:


a medida que evolucionamos hacia el producto acabado (energa mandada a red en este caso), la unidad exergtica destruida vale ms.



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADO



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOa) Exerga destruida en la combustin a) (combustin)exerga combustible: mcHuexerga combustible: mcHu



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOa) (combustin)b)exerga combustible: mcHuexerga combustible: mcHub) Exerga destruida a la salida de humos (calor perdido Qp)



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOa) (combustin)b)exerga combustible: mcHuexerga combustible: mcHuproducto humosb) Exerga destruida a la salida de humos (calor perdido Qp)



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOa) (combustin)c) (humos)b)c) Exerga destruida paso calor humos a vapor exerga combustible: mcHuproducto humos



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOa) (combustin)c) (humos)b)c) Exerga destruida paso calor humos a vapor exerga combustible: mcHuproducto humosEl clculo directo de esta destruccin exergtica sera muy complicada, si no imposible. Lo haremos luego por un procedimiento indirecto.



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOexerga destruida en caldera:a) (combustin)c) (humos)b) Exerga total destruida en la caldera: (a + b +c)exerga combustible: mcHuproducto humos



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOExerga recibida por el vapor en la caldera: producto vapor, De(vapor) exerga combustible: mcHuproducto humosproducto vapor



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOexerga combustible: mcHuproducto humosproducto vaporHay que tener en cuenta la exerga que se destruye por rozamiento dentro de la propia caldera, ed(vap.cald), en economizador, sobrecalentador y recalentador, que no llega a salir, y que es lo primero que hay que calcular: Exerga recibida por el vapor en la caldera: producto vapor, De(vapor)



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADOc) Exerga destruida paso calor humos a vapor exerga combustible: mcHuproducto humosComo indicamos, lo haremos por un procedimiento indirecto: producto vapora) (combustin)c) (humos)b)



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADO Exerga destruida en el circuito de vapor exerga combustible: mcHuproducto humosproducto vaporexerga aprov .P(turbina) -exerga destruidacircuito vapor : ed (vapor)



EVOLUCIN PRODUCTO ACABADO Exerga destruida en el circuito de vapor exerga combustible: mcHuproducto humosproducto vaporexerga aprov .P(turbina) -exerga destruidacircuito vapor : ed (vapor)sta es la exerga total destruida en todo el recorrido del vapor. Pero lo realmente interesante es conocer lo que corresponde a cada uno de los equipos por donde pasa.

Es lo que haremos seguidamente



caldern



Tuberas, vlvulas, atemperacin, condensador, calentadores y otrosa) Casos de un solo flujoEficienciaExerga destruida



b) Casos de varios flujos (calentadores)EficienciaExerga destruidaP = Exerga recibida por los flujos frosF = Exerga cedida por los flujos calientes



TurbinasPotenciaEficienciaExerga destruida



Bombas y compresoresPotenciaEficienciaExerga destruida



Una vez calculadas las exergas destruidas en cada equipo, haremos su valoracin econmica, que es lo que finalmente interesa. Coste exergtico unitario del vapor Su valor est alrededor de 2,15. Como generalmente lo que interesa son los grandes nmeros, puede tomarse este valor; aunque no cuesta nada calcularlo para cada central.



Coste econmico de la exergaCompra en termias (cuando es carbn)



Coste econmico de la exergaCompra en kg de combustible



EJERCICIOHagamos el clculo para una central trmica imaginaria. Sin recalentamiento y con slo dos calentadores. caudal de vapor en 1... consumo de carbn.. poder calorfico... temperatura en el hogar..... temperatura salida de humos.. potencia en bornes de alternador.. potencia a red....



est. p bar t oC x h kJ/kg1 60 480,02 0,05 0,9053 p2 0472,2 33,85 71,7 117,26 71,2 185,07 12 297,482 157,09 p7 010 p8 011 66,3 012 p6 h1113 p11 114 61,9 483,015 p13 h1416 p14 h1



a) Balance trmico. b) Anlisis termoeconmico. c) Exerga destruida en cada equipo y su eficiencia.d) La exerga destruida en la tubera 14-1, por rozamiento y por prdidas de calor.e) Si funciona 6000 las horas, coste anual de cada equipo, si la termia cuesta 0,012 euro.


Calcular


Balances de masa

1=2+7+83=2+103=44=55=67=910=8+96=1111=1212=1313=1414=1515=16Balances de energa 5+7=6+95+10=4+8+9



Resultados PropaguaAgua (lquido y/o vapor): Propiedades de estados introducidosest. ttulo presin tempe- entalpa entropa volumen exerga absoluta ratura especfica especfica especfico entlpica n x p t h s v e bar C kJ/kg kJ/kg K dm/kg kJ/kg 1 V 60,000 480,00 3375,00 6,81990 54,8170 1378,61 2 0,90500 0,050 32,90 2331,34 7,64363 25516,1172 93,47 3 0,00000 0,050 32,90 137,80 0,47630 1,0052 1,03 4 L 72,200 33,80 148,03 0,48612 1,0023 8,38 5 L 71,700 117,20 496,85 1,49112 1,0541 62,59 6 L 71,200 185,00 788,21 2,17922 1,1291 152,23 7 V 12,000 297,40 3041,23 7,02428 212,7583 984,93 8 V 2,000 157,00 2782,93 7,31322 976,6788 641,92 9 0,00000 12,000 187,96 798,40 2,21600 1,1386 151,64 10 0,00000 2,000 120,23 504,70 1,53010 1,0608 59,01 11 0,00000 66,300 282,15 1248,09 3,08820 1,3393 345,64 12 L 71,200 282,20 1248,09 3,08690 1,3380 346,03 13 1,00000 66,300 282,15 2777,94 5,84298 29,0719 1067,93 14 V 61,900 483,00 3379,74 6,81262 53,2977 1385,48 15 V 66,300 485,27 3379,74 6,78267 49,7354 1394,27 16 V 61,900 481,00 3375,00 6,80633 53,1239 1382,58



BALANCE TRMICOCalor de combustin



Calor recibido por el vapor Balance trmico RESULTADOS DEL EQUIPO 9: Caldera estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 6 (e) 35,000 27587,346 5328,154 14 (s) 35,000 118291,016 48491,934

mh(entrantes) = 27587,346 kW mh(ent)-mh(sal)= -90703,67 kWmh(salientes) = 118291,016 kW

me(entrantes) = 5328,154 kW me(ent)-me(sal)= -43163,78 kWme(salientes) = 48491,934 kW



Rendimiento de la caldera Balance trmico



Potencia bomba de alimentacin Rendimiento trmico bruto del cicloBalance trmico RESULTADOS DEL EQUIPO 3: Bomba agua de alimentacin estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 3 (e) 35,000 4822,999 36,143 4 (s) 35,000 5180,979 293,372





Rendimiento trmico neto del cicloBalance trmico



Rendimiento trmico neto del cicloRendimiento electromecnico del turboalternador Balance trmico



Rendimiento trmico neto del cicloRendimiento electromecnico del turboalternador Rendimiento bruto del grupo Balance trmico



Factor de auxiliares Balance trmico



Factor de auxiliares Rendimiento neto del grupo Balance trmico



Factor de auxiliares Rendimiento neto del grupo Consumos especficos CEBC = 1/h(TBC) = 1/0,3434 = 2,9121 = 2503,8 kcal/kWh CENC = 1/h(TNC) = 1/0,3394 = 2,9464 = 2533,3 kcal/kWh CEBG = 1/h(BG) = 1/0,2824 = 3,5411 = 3044,6 kcal/kWh CENG = 1/h(NG) = 1/0,2514 = 3,9777 = 3420,0 kcal/kWhBalance trmico



Balance trmico



BALANTE TERMOECONMICO RESULTADOS DEL EQUIPO 6: Economizador (slo rozamiento) estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 11 (s) 35,000 43683,145 12097,541 12 (e) 35,000 43683,145 12110,914

mh(entrantes) = 43683,1445 kW mh(ent)-mh(sal)= 00,00 kWmh(salientes) = 43683,1445 kW

me(entrantes) = 12110,9141 kW me(ent)-me(sal)= 13,37 kWme(salientes) = 12097,5410 kW Exerga destruida por rozamientos internos en economizador



RESULTADOS DEL EQUIPO 7: sobrecalentador (slo rozamiento) estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 14 (s) 35,000 118291,016 48491,934 15 (e) 35,000 118291,016 48799,266


me(entrantes) = 48799,2656 kW me(ent)-me(sal)= 307,33 kWme(salientes) = 48491,9336 kW Sobrecalentador



RESULTADOS DEL EQUIPO 7: sobrecalentador (slo rozamiento) estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 14 (s) 35,000 118291,016 48491,934 15 (e) 35,000 118291,016 48799,266


me(entrantes) = 48799,2656 kW me(ent)-me(sal)= 307,33 kWme(salientes) = 48491,9336 kW Sobrecalentador Total elementos dentro de caldera



RESULTADOS DEL EQUIPO 9: Caldera estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 6 (e) 35,000 27587,346 5328,154 14 (s) 35,000 118291,016 48491,934


me(entrantes) = 5328,154 kW me(ent)-me(sal)= -43163,78 kWme(salientes) = 48491,934 kW Exerga recibida por el vapor en caldera



Exerga destruida en la combustin



Exerga destruida en la combustin Exerga destruida por prdidas calor en caldera




Exerga destruida en el circuito de humos

_1345828733.unknown

_1397641115.unknown



Exerga destruida en el circuito de vapor

_1345822392.unknown

Exerga destruida en el circuito de humos

_1345828733.unknown

_1397641115.unknown



Coste exergtico unitario del vapor

_1345822711.unknown



Coste exergtico unitario humos

_1345822850.unknown

Coste exergtico unitario del vapor

_1345822711.unknown


Exerga destruidaTurbinaANLISIS POR EQUIPOS


Turbina

_1345823261.unknown


Exerga destruidaTurbinaANLISIS POR EQUIPOSEficiencia


Turbina

_1345823261.unknown


RESULTADOS DEL EQUIPO 1: turbina estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 1 (e) 35,000 118124,961 48251,207 2 (s) 25,681 59869,965 2400,344 7 (s) 4,547 13827,720 4478,208 8 (s) 4,773 13282,190 3063,720

mh(entrantes) = 118124,9609 kWmh(ent)-mh(sal)= 31145,0859 kWmh(salientes) = 86979,8750 kW

me(entrantes) = 48251,2070 kWme(ent)-me(sal)= 38308,9346 kWme(salientes) = 9942,2725 kW



Condensador RESULTADOS DEL EQUIPO 2: Condensador estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 2 (e) 25,681 59869,965 2400,344 3 (s) 35,000 4822,999 36,143 10 (e) 9,319 4703,544 549,954


me(entrantes) = 2950,2986 kW me(ent)-me(sal)= 2914,156 kWme(salientes) = 36,1430 kW


Condensador

_1345823821.unknown


Bomba de alimentacinExerga destruida


Bomba agua de alimentacin

_1345824963.unknown


Bomba de alimentacinExerga destruidaEficiencia


Bomba agua de alimentacin

_1345824963.unknown


RESULTADOS DEL EQUIPO 3: Bomba agua de alimentacin estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 3 (e) 35,000 4822,999 36,143 4 (s) 35,000 5180,979 293,372





Calentador 1Exerga destruida


Calentador 1

_1345825665.unknown


Calentador 1Exerga destruidaEficiencia


Calentador 1

_1345825665.unknown


RESULTADOS DEL EQUIPO 4: Calentador 1 estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 4 (e) 35,000 5180,979 293,37 5 (s) 35,000 17389,750 2190,54 8 (e) 4,773 13282,190 3063,72 9 (e) 4,547 3630,125 689,47 10 (s) 9,319 4703,544 549,95


me(entrantes) = 4046,5591 kW me(ent)-me(sal)= 1306 kWme(salientes) = 2740,4983 kW



Calentador 2Exerga destruida


Calentador 2

_1345830102.unknown


Calentador 2Exerga destruidaEficiencia


Calentador 2

_1345830102.unknown


RESULTADOS DEL EQUIPO 5: calentador 2 estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 5 (e) 35,000 17389,750 2190,544 6 (s) 35,000 27587,346 5328,154 7 (e) 4,547 13827,720 4478,208 9 (s) 4,547 3630,125 689,467

mh(entrantes)=31217,4688 kW mh(ent)-mh(sal)= 000,00 kWmh(salientes)=31217,4707 kW

me(entrantes)= 6668,7529 kW me(ent)-me(sal)= 651,13 kWme(salientes)= 6017,6216 kW



RESULTADOS DEL EQUIPO 8: tubera 14-1 estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 1 (s) 35,000 118124,961 48251,207 14 (e) 35,000 118291,016 48491,934

mh(entrantes) = 118291,0156 kW mh(ent)-mh(sal)=166,05 kWmh(salientes) = 118124,9609 kW

me(entrantes) = 48491,9336 kW me(ent)-me(sal)= 240,73 kWme(salientes) = 48251,2070 kW Tubera 14-1


Tubera 14-1

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Tubera 14-1 (slo rozamiento) RESULTADOS DEL EQUIPO 8: tubera 14-1 (slo rozamiento) estado caudal potencia potencia msico entlpica exergtica n m mh me kg/s kW kW 16 (e) 35,000 118125,000 48491,047 1 (s) 35,000 118125,000 48390,469


me(entrantes) = 48491,0470 kW me(ent)-me(sal)= 100,59 kWme(salientes) = 48390,4690 kW


Tubera 14-1

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_1397635873.unknown


Tubera 14-1 (total)


Tubera 14-1

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_1397636136.unknown


Tubera 14-1 (total)Tubera 14-1 (rozamiento)


Tubera 14-1

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_1397636136.unknown

Tubera 14-1

_1397635873.unknown

_1397636253.unknown

_1345831422.unknown


Tubera 14-1 (por prdida de calor) Tubera 14-1 (total)Tubera 14-1 (rozamiento)


Tubera 14-1

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_1397636136.unknown

Tubera 14-1

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_1397636253.unknown

_1345831422.unknown

Tubera 14-1

_1397635873.unknown

_1397636253.unknown

_1397636432.unknown

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Total destruido

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Exerga destruida equipos circuito vaporCoste econmico de cada equipo




turbina:

= 1099830

condensador:

= 447405

bomba:

= 15475

calentador 1:

= 200520

calentador 2:

= 99961

economizador:

= 2057

sobrecalentador:

= 47179

tubera 14-1:

= 36954

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_962777420.unknown

_963035056.unknown

_1340202226.unknown

_962777470.unknown

_962777350.unknown

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CENTRAL TRMICA DE PUENTE NUEVO (CRDOBA)



L o ms interesante de un balance termoeconmico sera utilizarlo en el proyecto de la Central. Por ejemplo, para optimizar el dimetro de las tuberas, que, al ser supercaras, supondra un gran ahorro (el espesor de alguna de estas tuberas puede ser de unos 10 cm para soportar presiones de hasta 200 bar, y los materiales y el sistema de fabricacin muy especiales). Algunas experiencias y consideraciones



L En la instalacin conviene un menor dimetro: menos coste; pero en la explotacin tendramos una mayor destruccin exergtica. Hay que optimizar ambos intereses contrapues- tos para encontrar el dimetro econmico. o ms interesante de un balance termoeconmico sera utilizarlo en el proyecto de la Central. Por ejemplo, para optimizar el dimetro de las tuberas, que, al ser supercaras, supondra un gran ahorro (el espesor de alguna de estas tuberas puede ser de unos 10 cm para soportar presiones de hasta 200 bar, y los materiales y el sistema de fabricacin muy especiales). Algunas experiencias y consideraciones



Algunas experiencias y consideraciones L o ms interesante de un balance termoeconmico sera utilizarlo en el proyecto de la Central. Por ejemplo, para optimizar el dimetro de las tuberas, que, al ser supercaras, supondra un gran ahorro (el espesor de alguna de estas tuberas puede ser de unos 10 cm para soportar presiones de hasta 200 bar, y los materiales y el sistema de fabricacin muy especiales). Se est haciendo un estudio sobre el particularEn la instalacin conviene un menor dimetro: menos coste; pero en la explotacin tendramos una mayor destruccin exergtica. Hay que optimizar ambos intereses contrapues- tos para encontrar el dimetro econmico.



N ormalmente el soplado de la caldera se hace 2 o 3 veces al da. Si no eliminamos las cenizas de los tubos, el calor se transmitira a travs de ellos con ms dificultad y los humos llegaran ms calientes a los bancos superiores, donde estn el sobrecalentador y el recalentador, y el vapor se calentara por encima de lo previsto. Hay que atempe- rarlo, y para ello se toma agua a la salida de la 2 bomba de alimentacin para inyectarla a modo de spray en uno o dos puntos del sobrecalentador.



NAmbos procesos, soplado y atemperacin, destruyen exerga. En un estudio que se hizo a la Central de Puente Nuevo, encontramos que la atemperacin destrua ms, y que convena soplar 3 veces al da. Al final se qued en 2. ormalmente el soplado de la caldera se hace 2 o 3 veces al da. Si no eliminamos las cenizas de los tubos, el calor se transmitira a travs de ellos con ms dificultad y los humos llegaran ms calientes a los bancos superiores, donde estn el sobrecalentador y el recalentador, y el vapor se calentara por encima de lo previsto. Hay que atempe- rarlo, y para ello se toma agua a la salida de la 2 bomba de alimentacin para inyectarla pulverizada en uno o dos puntos del sobrecalentador.



CENTRAL TRMICA COMPOSTILLA II (Ponferrada)



La Central de Compostilla II en Ponferrada se compone de cinco grupos, y cada uno tiene su propio director. Aprovechando un curso que di all sobre Termoeconoma en Centrales Trmicas, depart con cada director su manera de funcionar. Me llam la atencin que uno de ellos no soplaba la caldera; como consecuencia, la atemperacin era muy pronunciada. Consultados los resultados de una prueba inmediata a un soplado, comprobamos que no se necesit atemperacin. Lgicamente suger que se soplara.



El director de otro grupo me habl de la lata que le estaba dando la vlvula reductora de la presin del vapor de soplado de la caldera. A la entrada de las mltiples toberas de soplado slo se necesitaban 12 bar, y ese vapor proceda del sobrecalentador (180 bar).



Le suger que usara vapor recalentado fro (40 bar; ya se haba hecho en la Central de Puente Nuevo), en lugar de to- marlo del sobrecalentador. Con ello se mataban dos pjaros de un tiro: menos problemas con la vlvula reductora y ahorro exegtico. El director de otro grupo me habl de la lata que le estaba dando la vlvula reductora de la presin del vapor de soplado de la caldera. A la entrada de las mltiples toberas de soplado slo se necesitaban 12 bar, y ese vapor proceda del sobrecalentador (180 bar).



Figuras no incluidas en las diapositivasProblema 6-19Problema 6-21



Problema 6-21Problema 6-21



Problema 6-21


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termo 6-3. blances termico y termoeconomico en centrales termicas

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