Cervantes morales

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  • 1. 1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ELCTRICA RGIMEN TRMICO DE LA CENTRAL TERMOELCTRICA ADOLFO LPEZ MATEOS Y CONDICIONES DE OPERACIN QUE LE AFECTAN T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIEROMECNICOELECTRICISTA P R E S E N T A : Toms Cervantes Morales ASESOR: M. en C. ALVARO CASADOS SNCHEZ

2. 2 POZA RICA, VER. OCTUBRE 2001 3. 3 C.c.p. expte. Minutario *gtz.- Prolongacin de la Av. Venustiano Carranza S/N Col. Revolucin Apartado Postal 552 Telfono 3-81-43 4. 4 Prolongacin de la Av. Venustiano Carranza S/N Col. Revolucin Apartado Postal 552 Telfono 3-81-43 5. 5 D E D I C A T O R I A S A DIOS: A MIS PADRES: A MIS HERMANOS: A MI HIJO: A MIS ABUELOS: A MIS TOS: A MIS SOBRINAS: A MIS AMIGOS Por sus bendiciones y darme lo necesario en esta vida. Gracias Seor. Tomas Cervantes Garca, Juana Irma Morales Aparicio, por darme la vida el amor y apoyo incondicional al ofrecerme una carrera profesional. Por siempre gracias. Ana Isabel (Segunda madre) Hctor Rubn con quien pase momentos agradables en mi vida. Que dios los cuide siempre. Tomas Adrin Cervantes Clemente. El regalo ms grande que dios me dio el motivo de mi existencia. Gracias Adriana. Timoteo Morales, Petra Aparicio poro su apoyo y amor incondicional. Pascual, Alvarado y Oliva Hernndez Chvez Lisbeth, Berenice y Ana Caren Medina Cervantes Estuardo (mi segundo Hermano), Aurelio Cazares, Marco Antonio, Marcos Burns, Maurilio G., Antonio Das, Angel Pulido, Elmer Muoz, Aarn Saldivar, Aarn Quiroz, Jos Luis Vela, Martn Estrada y Jos Abraham Vizcarra. 6. 6 CONTENIDO PROCESOS DE TRABAJO TEMA: RGIMEN TRMICO DE LA CENTRAL TERMOELCTRICA ADOLFO LPEZ MATEOS Y CONDICIONES DE OPERACIN QUE LE AFECTAN. NDICE PAG. CAPITULO I INTRODUCCIN JUSTIFICACIN NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DE TRABAJO ENUNCIACIN DEL PROBLEMA ESTRUCTURA DE TRABAJO PLANEAMIENTO DEL TRABAJO DE INVESTIGACIN HIPTESIS DEL TRABAJO PROCESO DE LA INVESTIGACIN CAPITULO II EXPOSICIN GENERAL MARCO CONTEXTUAL MARCO TERICO SUBTEMA 1.0 DESCRIPCIN DEL COMPLEJO TERMOELCTRICO ADOLFO LPEZ MATEOS. SUBTEMA 2.0 CICLO TERMODINMICO DE CENTRALES TERMOELCTRICAS. 2.1 CICLO RANKINE 2.2 CICLO RANKINE CON SOBRECALENTAMIENTO 2.3 CICLO RANKINE CON RECALENTAMIENTO 2.4 CICLO RANKINE CON RECALENTAMIENTO REGENERATIVO DE AGUA 1 1 1 2 2 2 3 3 5 5 7 7 30 31 34 35 37 U. V. CAPITULO I 7. 7 PAG. SUBTEMA 3.0 RGIMEN TRMICO 3.1 RGIMEN TRMICO (RT) 3.2 CONSUMO TRMICO UNITARIO (CTU) 3.3 EFICIENCIA DEL GENERADOR DE VAPOR (EGV) 3.4 RGIMEN TRMICO OPTIMO (RTO) 3.5 RGIMEN TRMICO DECLARADO (RTD) SUBTEMA 4.0 CLCULO DEL REGIMEN TRMICO SUBTEMA 5.0 CONDICIONES QUE AFECTAN AL RGIMEN TRMICO. 5.1 CONDICIONES DE OPERACIN Y MANEJO DE COMBUSTIBLE 5.2 PORCENTAJE DE OXIGENO EN LA COMBUSTIN 5.3 CONDICIONES DE CALENTADORES REGENERATIVOS DE AIRE (CRA) Y CALENTADORES AIRE VAPOR (CAV) 5.4 EFECTOS DE LOS CALENTADORES DE ALTA PRESIN (CAP) Y CALENTADORES BAJA PRESIN (CBP) 5.5 PRDIDA DE VACIO EN EL CONDENSADOR. 5.6 EFECTOS DE LA TEMPERATURA DEL AIRE SUBTEMA 6.0 BALANCE ECONMICO. CAPITULO III CONCLUSIONES Y PROPOSICIONES BIBLIOGRAFA ANEXOS 39 41 42 43 45 47 49 52 52 60 63 67 70 73 74 80 81 82 U. V. CAPITULO I 8. 8 CAPITULO I INTRODUCCIN U. V. CAPITULO I 9. 9 CAPITULO I. INTRODUCCIN El desarrollo de la tecnologa y el progreso en el mbito mundial ha hecho que las empresas se preocupen por elevar sus niveles de Calidad y Productividad, para poder competir en los diferentes mercados con estas caractersticas. Comisin Federal de Electricidad conociendo estos antecedentes ha Iniciado un proceso para la Certificacin de Calidad en algunas de sus Centrales de Generacin, y dada la apertura del Gobierno Federal para que la iniciativa privada participe en la Generacin de Energa Elctrica, se ha implementado medidas de control para optimizar la operacin y reducir costos en los diferentes mercados con estas caractersticas. JUSTIFICACIN La apertura comercial que se presenta tener en nuestro pas, con la Modificacin a los Arts. 27 y 28 Constitucionales para permitir la participacin de La Iniciativa Privada en Generacin Elctrica, nos conllevara a participar en un Mercado de Energa, donde las Centrales de Generacin se convertirn en Unidades Estratgicas de Negocios ( U. E. N. ), donde competirn con la ofertas de generacin existente y tendr mas xito quien logre los mejores costos sin desmeritar la calidad. NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANCE DE TRABAJO Este es un trabajo que muestra un procedimiento de control para optimizar costos y tiene un enfoque econmico el cual permitir a las empresas de este tipo tener ahorros en sus costos de produccin contra la capacidad efectiva de generacin. U. V. CAPITULO I 10. 10 U. V. CAPITULO I Es aplicable en centrales de tipo Termoelctrica o ciclo combinado. ENUNCIACIN DEL PROBLEMA En una Central Termoelctrica de Generacin de Energa Elctrica, el principal insumo que tiene la mayor asignacin, presupuestal es el combustible, razn por la cual todo lo que se pueda hacer en beneficio de un ahorro considerable, representara un ahorro considerable, en el presupuesto, y los excedentes se podrn invertir en otras reas de la empresa en beneficio de sus integrantes, creando entre otras cosas programas de Inversin Beneficio Capacitacin, Adiestramiento, etc. ESTRUCTURA DE TRABAJO Se presenta esta tesis, dividida en 3 captulos, conclusiones y bibliografa, donde el lector encontrara un desglose completo para calcular el Rgimen Trmico de una Central Termoelctrica. PLANEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIN Para poder llegar a los procedimientos de clculo del Rgimen Trmico, se tomaron mediciones de las variables que influyen en el proceso durante la operacin del Complejo Termoelctrico Presidente Adolfo Lpez Mateos, por lo tanto son datos verdicos y que a su vez cambian de acuerdo con las condiciones de operacin las cuales son explicadas en el desarrollo de los temas 11. 11 U. V. CAPITULO I HIPTESIS DEL TRABAJO La determinacin del Rgimen Trmico es un parmetro que mide la eficiencia de un ciclo termoelctrico en cuanto a consumo de combustible, sin embargo; se considera que al tener variaciones en las condiciones de operacin se puede obtener un panorama mas amplio del ciclo que se muestran las perdidas que se tienen que no queden enmascaradas por el buen funcionamiento de otras, por lo tanto en este trabajo se analizara el comportamiento de las variables directas e indirectas que se relacionan con el calculo de Rgimen Trmico, PROCESO DE INVESTIGACIN Este es un Mtodo estadstico de calculo y anlisis, por lo tanto, se basa en lectura cada hora durante un periodo de un mes y de los cuales se tomaran los valores promedios de cada variable para efectuar los clculos. 12. 12 U. V. CAPITULO II CAPITULO II EXPOSICIN GENERAL 13. 13 U. V. CAPITULO II CAPITULO II EXPOSICIN GENERAL MARCO CONTEXTUAL Una central termoelctrica es un conjunto de obras civiles e instalaciones Electromecnicas esta diseada para trasformar la energa trmica del vapor en energa elctrica, en el momento que sea demandada por e sistema elctrico nacional interconectado. La central Termoelctrica Presidente Adolfo Lpez Mateos se encuentra ubicado en el municipio de Txpam de Rodrguez Cano , a 9 Kilmetros al noreste de la ciudad y puerto de Txpam, en la localidad denominada Isla de los petroleros, a 6 kilmetros al norte de la desembocadura del ri Txpam al Golfo de Mxico, en el estado de Veracruz; sus coordenadas geogrficas son 210830 de la latitud norte, 971030 latitud oeste, a una altura de 3.5 m. Sobre el nivel medio del mar. El vapor, elemento esencial en el funcionamiento de las centrales termoelctricas, se obtienen a partir del agua de mar evaporada, sometida a calentamiento por la combustin de cualquiera de los siguientes energticos: gas natural y/ o combustleo. El vapor se genera en grandes recintos cerrados, denominados generadores de vapor, cuyas paredes se encuentran cubiertas por una profusin de tubos de varios dimetros y materiales, por donde circula el agua; el color generado hace hervir el agua generndose el vapor que es conducido por medio de tubos exteriores hasta las turbinas de vapor. Al entrar a las diferentes etapas de la turbina, esta produce un impulso en los alabes de esta, hacindolo girar. Esta turbina trasmite al generador un movimiento, transformndose en electricidad. Por ultimo, el vapor es descargado en el condensador donde nuevamente se convierte en agua, por el enfriamiento provocado por el agua de circulacin. 14. 14 U. V. CAPITULO II El agua que se utiliza en el proceso como este, se encuentra desmineralizada y tratada qumicamente, controlando la gran cantidad de sales disueltas en ellas, con el objeto de proteger a todos los componentes sujetos a presin y temperatura. La central termoelctrica presidente Adolfo Lpez Mateos, es de tipo intemperie para sus generadores de vapor e interior para sus turbogeneradores, que cuenta con edificios para casas de maquinas. Tienen un cuarto de control para cada dos unidades. 15. 15 U. V. CAPITULO II MARCO TERICO. SUBTEMA. 1 DESCRIPCIN DE LA CENTRAL TERMOELCTRICA ADOLFO LPEZ MATEOS. El complejo termoelctrico Adolfo Lpez Mateos esta constituida por seis unidades generadoras de electricidad de 350 Mw cada una, contando con una totalidad de 2100 Mw de capacidad instalada en sus seis unidades La construccin de cada una es del tipo intemperie para los generadores de vapor y cubierta o interior para los turbogrupos o turbogeneradores, que son instalados en un edificio cubierto; llamado as casa de maquinas. Contando a su vez con un cuarto de control central por cada dos unidades generadoras. Dicha central generadora se encuentra localizada a 348 km de la ciudad de Mxico, por la carretera federal que une a esta ciudad con el puerto de Txpam, como se muestra en la figura Numero 1.1 FIG. N 1.1 LOCALIZACIN DEL C.T.P.A.L.M. 16. 16 U. V. CAPITULO II La generacin de energa elctrica es el producto de una serie de trasformaciones de energa. Dichas trasformaciones dependen del tipo de combus