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Ciclos avanzados de generacin STIGAFBCJUAN MANUEL BERNAL BAZZANIDAVID EDUARDO MEDINA ALBAOBJETIVOS FUNDAMENTALESSTIGEVAPORADORSTIGEn la fase del evaporador se presenta un cambio de fase de liquido comprimido a estado de vapor saturado

HRSGPOWER PLANNING ASSOCIATES LTD. ENERGY & MANAGEMENT CONSULTANSTCOSTO DE OPERACIN Y MANTENIMIENTOTECNOLOGIA(US/MWh)TURBINA DE GAS CICLO SIMPLE, TECNOLOGIA D7,36TURBINA DE GAS CICLO SIMPLE, TECNOLOGIA F10,54TURBINA DE GAS CICLO COMBINADO, Tec. D5,79TURBINA DE GAS CICLO COMBINADO, Tec. F8,09TERMICAS A CARBON5,66TERMICAS A GAS 4,25TERMICAS A PETROLEO 4,53TURBINA DE GAS CICLO STIG8,36COSTOS DE ARRANQUE Y PARADATECNOLOGIA(US/MWh)TURBINA DE GAS CICLO SIMPLE32,45TURBINA DE GAS STIG43,5TURBINA DE GAS CICLO COMBINADO54,54CARBON120,7GAS VAPOR100,37STIGMODIFICACIONES DEL CICLO BRAYTON

STIGTURBINA DE GAS

STIGCONCEPTOS DEL COMPRESORSTIG

POTENCIA VS TEMPERATURASTIGSTIG

HRSGSTIG

ECOEVASHSTIGVENTAJAS DEL CICLO STIGDESVENTAJA DEL CICLO STIGSTIGEFICIENCIAS CICLO STIG

STIG

STIG

PICOS (1250 H/AO)QUEMA SUPLEMENTARIACICLO STIGFUNCIONAMIENTO CON INYECCION DE VAPOR A MAX POTENCIALas turbinas aeroderivadas son equipos compactos muy utilizados en la industria para trabajar en ciclos combinados y STIG, en comparacin con una turbina convencional este tipos de turbinas tiene una relacin de compresin del doble. Y generalmente se usa para cubrir picos como unidades de seguridad o emergencia. Sin embargo tambin son utilizadas en servicio continuo por sus caractersticas de diseo, pero los costos de mantenimiento se elevan ya que requiere mantenimiento mas frecuente.TURBINAS AERODERIVADASSTIGCON ETAPA DE REFRIGERACION LMS 100STIG

CARACTERISTICAS LMS 100LMS 100LM 6000NO STIGSTIGNO STIGSTIG46%54%36%STIGLM 5000 NO STIGSTIGSALIDA (kWe)32,63050,760HEAT RATE(BTU/kWh)95517928EFICIENCIA TERMICA(%)35,843FLUJO DE GAS DE ESCAPE(Lb/s)271345TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE F

845760EFICIENCIAS SERIE LM LM 2500NO STIGSTIGSALIDA (kWe)19,14426,410HEAT RATE(BTU/kWh)98058637EFICIENCIA TERMICA(%)3539,5FLUJO DE GAS DE ESCAPE(Lb/s)137163TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE F

990950LM 1600NO STIGSTIGSALIDA (kWe)13,00017,000HEAT RATE(BTU/kWh)97448500EFICIENCIA TERMICA(%)3540FLUJO DE GAS DE ESCAPE(Lb/s)100120TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE F

912830STIG

CICLO AFBCAtmospheric Fuidized Bed Combustion Combusitn en Lecho Fluidizado AtmosfricoFUNCIONAMIENTOConsiste en la alimentacin con combustible de un espacio abierto a la atmsfera donde se encuentra un lecho (generalmente de caliza) que es fluidizado por una corriente de aire.

TIPOS DE LECHOSBURBUJEANTECIRCULANTE

CICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTELa primera aplicacin fue en Virginia del Oeste en 1976 por la Compaa de Energa de Monongahela.300.000 lb/h de vapor @ 1.325 psi 925 F.

La aplicacin ms grande fue diseada por ABB.160 MW en la estacin de Shawnee en Kentucky (1988).1.100.000 lb/h @ 1.800 psi 1.000 F.CICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTEEl lecho consta del 97% de caliza (o material inerte) y 3% de combustible, y est suspendido en aire caliente primario.

La temperatura del lecho es controlada por la transferencia de calor por los tubos inmersos en el lecho y por la cantidad de carbn en el lecho. Tiene quemadores de ignicin para elevar la temperatura del lecho a la auto-ignicin (1200 F)El combustible se suministra por gravedad.

Cuenta con unos ductos de viento que entra en contacto con el combustible, por lo que se disminuye la probabilidad de que haya elementos ajenos en las cmaras de aire.CICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTE

CICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTETipos de Alimentacin de Combustible:

Bajo el lecho.Sobre el lecho.CICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTE

PARMETROS DE OPERACINCICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTETemperatura del lecho: 1.550 1650 FVelocidad superficial: 3 10 ft/sRemocin de SO2: 90%Eficiencia: 90 98%Emisiones de NOx: 150 350 ppm

CICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTEEficiencia vs factor de recirculacin/alimentacinCICLO AFBC EN LECHO BURBUJEANTE

Su desarrollo se inici en Alemania alrededor de 1955, y la primera aplicacin tuvo lugar en 1979 en Finlandia, cuando se repotenci una unidad para generar vapor a una tasa de 45.000 lb/h @ 1.230 psi 970 F, utilizando desperdicios de madera como combustible.CICLO AFBC EN LECHO CIRCULANTEA comparacin con el lecho burbujeante, el lecho circulante no es tan exigente con la preparacin del combustible, por lo que permite la implementacin de una gran variedad de tipos de combustibles.CICLO AFBC EN LECHO CIRCULANTECICLO AFBC EN LECHO CIRCULANTE

CICLO AFBC EN LECHO CIRCULANTEPARMETROS DE OPERACINTemperatura del lecho: 1.550 1650 FVelocidad superficial: 15 30 ft/sRemocin de SO2: 90 95 %Eficiencia: 98 99%Emisiones de NOX: 10 100 ppmCICLO AFBC EN LECHO CIRCULANTE

CICLO AFBC - COSTOSEst entre un 5 y 15 % por debajo que una planta pulverizadora de tamao equivalente.

Para un rango de generacin entre 150 y 300 MW el costo est entre 1.000 y 1.300 USD/kW.