UNIVERSIDAD DE ORIENTE(UNIVO)Facultad de:Ingeniera y ArquitecturaAsignatura:Fsica IIN y nombre del Laboratorio:Laboratorio N 4Visita Tcnica a Planta Geotrmica de Berln Grupo de clase:Grupo ADa:Martes Docente:MAE. Lic. Ana Lozano de Campos.Integrantes:Chavarra Segovia, Edwin Geovanny

Franco Lpez, Nelson Edgardo

Jimnez lvarez, Jackeline Elizabeth

Rivera Gmez, Claudia Cecibel

Rosa Amaya, Jos Luis

Fecha:Lunes 06 de Mayo del 2013

INDICEIntroduccin3Objetivos4Descripcin de la Planta5Proceso de Generacin de Energa Geotrmica7El Colector7La turbina9Condensador10Sala de control11Conclusiones13Recomendaciones14

Introduccin

En el presente trabajo se pretende dar a conocer los resultados de la visita a la Planta Geotrmica de Berln, en cuanto al proceso que se lleva a cabo a la generacin de energa en base a vapor.Durante el recorrido en toda la instalacin de en la Planta Geotrmica, mediante empleados altamente capacitados quien explico todo el proceso paso a paso de la generacin de energa, el recorrido segn a nuestro criterio fue realizado por partes: el colector de vapor, la turbina, el condensador y la sala de control, y en uno de ellos se explic que el vapor se extrae desde una profundidad de 3000 metros bajo tierra en donde se encuentra la roca caliente o volcnica.La energa geotrmica no es ms que la generacin de energa elctrica cuya materia prima es el vapor extrado del subsuelo de la tierra, el vapor se encuentra en el subsuelo de la tierra de forma natural y podemos observarlo en las zonas volcnicamente activas. Tomando en Cuenta que la Energa Geotrmica es aquella energa que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra, se procedi a recorrer las instalaciones de dicha planta donde se pudo recopilar informacin sobre esta. En donde todo el proceso es un ciclo, que est generando energa 24 horas al da, 365 das del ao.El vapor se extrae por medio de la creacin de pozos especficamente perforados, las aguas subterrneas, que poseen una gran cantidad de energa trmica almacenada, se extrae a la superficie transformndose en vapor, que se utiliza para generar energa elctrica, la temperatura que posee el agua en la profundidad alcanzan hasta los 300C aproximadamente a una presin alta, a pesar de que se encuentra a una temperatura alta, se encuentra en estado lquido, si esa agua estuviera en contacto con la atmosfera rpidamente se transformara en vapor .

Objetivos

Conocer las instalaciones de una planta geotrmica

Conocer el proceso de generacin de energa geotrmica.

Identificar los procesos por los cuales el vapor es convertido en energa elctrica.

Comprender la importancia del proceso de generacin de energa geotrmica para el pas.

Descripcin de la Planta

La planta geotrmica de Berln, se encuentra ubicada en el municipio de Alegra departamento de Usulutn, en el lugar conocido como cantn montanita.En una extensin muy amplia de terreno est instalada la planta la cual cuenta con el ms alto y riguroso control de maquinaria.La planta est comprendida por: La perforacin de 10 pozos entre productores y re inyectores. El diseo conceptual del equipo, la fabricacin y el montaje de la tercera unidad Sistemas de acarreo e interconexin en la central.Las dos unidades a condensacin instaladas en la planta son marca Fuji de 28.1 MW cada una, ambas de una sola entrada de presin (10 bares) que proviene de dos colectores de vapor. El vapor a la salida entra a un condensador de contacto directo de bajo nivel y la presin de operacin del condensador es de aproximadamente 0.01 bar, ambas unidades disponen de eyectores de doble etapa para la extraccin de gases no condensables.Por medio de pozos especficamente perforados, las aguas subterrneas, que poseen una gran cantidad de energa trmica almacenada, se extraen a la superficie transformndose en vapor, que se utiliza para generar energa elctrica. Este tipo de planta opera con los mismos principios que los de una termoelctrica como vapor, con excepcin de la produccin de vapor, que en este caso se extrae del subsuelo. El vapor de agua obtenido de la mezcla se enva a un separador; el secado de vapor va a la turbina de energa cintica que se transforma en energa mecnica y esta a su vez, en electricidad en el generador.

La fuerza geotrmica el vapor se convierte en energa mecnica la turbina est girando tambin gira el rotor del generador el cual se inyecta por medio de generador a 124 Voltios se cargan los campos del generador y empieza a producir 13,800 voltios , entonces all sucede el cambio de energa geotrmica a mecnica y luego a elctrica.Los 13,800 voltios que genera se pasan a los transformadores uno que es para el servicio de la planta empezando por un voltaje de 4,160 que luego se reduce a 480 donde est la mayora de equipos auxiliares de la turbina, existe otro transformador que eleva los 13,800 voltios y los convierte a 105,000 con esto se conecta a la red nacional. La planta en si se autoalimenta de toda la energa que produce y abastece a unas zonas del pas.Esquema de todo la instalacin de la planta

Proceso de Generacin de Energa GeotrmicaEl Colector A partir del proceso de generacin la materia prima en caso de la generacin a vapor, es el vapor que se encuentra en la profundidad del suelo, que por medio de estudios geofsicos y qumicos se puede probar lo que es la magnitud de vapor que puede haber en el suelo en donde se producen tres tipos de pozos, el productor de vapor, el pozo re-inyector en caliente y el pozo re-inyector en frio.El pozo producto de vapor tiene una profundidad entre 1000 mts. Hasta 3000 mts. de profundidad, los otros dos pozos llegan hasta 1000 metros de profundidad lo que el re-inyector en caliente y en frio. La profundidad de un pozo depende de la profundidad que este el reservorio, el reservorio se le llama a la roca caliente que est a una temperatura de 300 que calienta el agua y genera lo que es el vaporLos pozos sirven para refrescar el agua separan en donde se desliza el vapor y enviado al colector y es enviado a los pozos re-inyectores para evitar ser enviado a la superficie, es inyectado por medio de una bomba a alta presin entre 23 bares de presin Luego de tener el proceso de los pozos productores se lleva a lo que son los separadores ciclnicos el vapor est conformado por una mezcla bifsica que es una mezcla de agua y vapor, 80% agua, 20% vapor.Se hace la separacin para obtener solamente el vapor, el agua es llevaba hacia los ductos de re-inyeccin en caliente a una temperatura de 180 C, el vapor sale con una temperatura de 160C a 175 C, las temperaturas son similares, solo es separar el agua del vapor que estn a la misma temperatura, cuando se tiene la separacin, pasan por la lneas de acarreo que llegan al colector donde se recibe el vapor y para evitar la alta presin, se tiene un cilindro de mayor dimetro donde amortigua la presin adems de esos se tienen dispositivo de control de presin que permite regular la presin en que va estar la turbina, la presin que se utilizan en las turbinas son de 9.5 bares a una temperatura de 180 C . Luego de que pasa del colector pasa por la turbina, Lo que es el colector, los dispositivos se encuentran dispositivos de control de presin adems de dispositivos que sirven si las vlvulas de control de presin no trabajen, evitar una precipitacin en la lnea, se encuentra una vlvula de alivio (Roja) , y un disco de ruptura que a los 11 bares se rompen, liberando la presin a la atmosfera, las vlvulas controlan la presin de vapor hacia la turbina, esto si hay demasiado vapor se abrirn liberando la presin, y si hay poco cerraran manteniendo la presin hacia la turbina. Luego de tener el vapor en el colector se enva a la turbia por medio de tuberas de 23 pulgadas de dimetro, como las turbinas, son turbinas a vapor seco se tiene filtrar el vapor, extrayndole la mayor parte de humedad el vapor siempre tendr un porcentaje de humedad, esto se hace a travs del separador de humedad, son laminas que estn instaladas dentro del separador donde el vapor choca y el agua que conserva se adhiere a la lmina y por consecuente cae en el interior del separador, en el interior se encuentran vlvulas, una vlvula trampa de agua: lo que hace es liberar el agua para cierto tiempo y una vlvula de emergencia en caso de que el nivel suba demasiado la vlvula abrir, y el medidor de nivel funciona en un dado caso que el agua sea demasiada, que ni la trampa ni la vlvula sea capaz de desplazar toda esa agua, el sensor de nivel emitir una alarma y un disparo a la turbina para evitar que a la turbina llegue agua, por lo que son turbinas a vapor seco.Luego sigue lo que es el vapor a la turbina, el agua jams llegara a la turbina, pero si existira la mnima posibilidad de que llegara por lo menos una gota de agua a la turbina, por la velocidad que tiene la turbina girando a 3600 revoluciones, si llegara la gota de agua se romper el alabe y como el espacio interno son milmetros chocaran todos los alabes y se destruir la turbina para ello acta el sensor de alto nivel disparando la turbina cerrando las vlvulas stop.

La turbinaEl vapor pasa por el separador de humedad, se tiene la lnea de la turbina en donde en la parte superior en lo que es la parte izquierda es igual a la parte derecha, entra el vapor a la turbina y hace girar la turbina a una revolucin de 3600 revoluciones, se tiene un vlvula stop y una vlvula de control, la stop se cierran automticamente en cualquier emergencia, la de control para regular el flujo de vapor que entra a la turbina dependiendo de la cantidad de carga de vapor que se tenga. La turbina es de una potencia 28.120 MWatts y una velocidad de 3600 revoluciones que tiene dos etapas de alta presin y dos etapas de baja presin, el generador tiene una potencia de un 37.047 MVA (mega voltio amperio), este producir por da la cantidad de energa dependiendo de la cantidad de carga que se le instale.Al lado izquierdo esta la entrada de vapor, el vapor entra a una presin de 9.5 bares a la salida es de 0.01 bar, llega a la parte superior y es enviado al condensador, el trabajo del vapor termina en lo que es la condensacin, el trabajo que realizad el vapor es hacer mover la turbina a 3600 revoluciones, La turbina consta de dos unidades, la unidad 1 y la unidad 2 son iguales de la misma marca la misma potencia, cuando el vapor entra por el lado derecho y el lado izquierdo haciendo girar la turbina, el vapor se desplaza a la parte trasera envindolo a la parte superior de lo que es de lo que es a una pendiente en donde es enviado al condensador

CondensadorA esta parte le llega agua para condensar todo el vapor que llega a ella a una presin de 0.01 bar, cuando el vapor es condensado esa agua, sale por la bomba de circulacin principal y las desva a las torres de enfriamiento, en ese lugar la enva a la parte superior en donde hay ventiladores y hacen circular aire por medio de la torre en donde se hace una transferencia de calor donde el agua le cede calor al aire y ese es expulsado a la parte superior en las chimeneas. La misma agua cae en la parte inferior de la pileta la misma agua se utiliza por medio de tuberas para seguir condensando todo el vapor como la generacin es de las 24 horas del da y los 365 das del ao siempre se tendr el mismo proceso extrayendo agua del condensador y envindole agua, para hacer el proceso de condensacin del vapor el vapor cae y expulsa gases, en donde esos gases hay que extraerlos para evitar una alta presin y no se haga lento el proceso de condensacin, se hace por medio del sistema de digestores, entre un impulsor, una entrada motriz y lo que es la succin de gases , el efecto Venturi que genera es que a mayor velocidad, menor presin, as puede succionar todos los gases que hay en el condensador, la tubera que conecta al inyector que succiona todos los gases, ya que los inyectores trabajan con vapor. La mezcla de vapor gases, esta condensacin es enviada por tuberas al condensador, pasan a la segunda etapa, los gases son enviados al salas de enfriamiento por medio de la fibra de vidrio y estas los liberan a la atmosfera y el agua es enviada al condensador en donde es enviada a la torre de enfriamiento, esto es succionada por medio de las bombas.Hay diferentes mesclas de gases: sulfrico, SO2.

Sala de controlEn la sala de maquina nos explic el encargado de turno el proceso de una forma ms general y el monitoreo especializado que se tiene con los pozos y toda la planta en general. En la sala de control es donde se monitorea todo el proceso desde de extraccin del vapor en los pozos hasta la generacin de energa elctrica, se tienen aproximadamente 15 pozos productores que van desde los 1900 metros hasta los 3000 metros, en el subsuelo se encuentra agua a alta temperatura, se han encontrado a temperatura de 300C, ah a baja presin en estado liquida, si el agua a la misma temperatura estuviera en contacto con la atmosfera se convierte en vapor, se extrae esa agua, por una lnea de acarreo en donde es agua y vapor , se conecta a un separador, separador ciclnico el cual lo separa el agua del vapor, extradas por tuberas cerradas. El vapor geotrmico hace el trabajo de girar la turbina, luego se necesita desecharlo en el ducto de la turbina y el condensador se tiene conectados equipos, la bomba de vaco que esta succionando el aire y los gases que hay en el condensador desde la torre de enfriamiento, est enfriando el vapor, se le inserta a la turbina para que genere carga aproximadamente 190 toneladas de vapor para enfriar eso, se le inserta al condensador 6000 toneladas de agua. Luego de ello la energa geotrmica en vapor se convierte en energa mecnica tambin est girando el rotor del generador, y se le inyecta por medio del interruptor al generador de voltaje 124 voltio se cargan los campos del generador y empieza a generar 13800 voltios, entonces cambia de energa geotrmica a mecnica, y de mecnica a elctrica, esta cantidad se meten a los transformadores uno para consumo propio y otro para el abastecimientos de las dems estaciones para el abastecimiento nacional , la planta se autoalimenta de la energa que producen, entre las mquinas estn la unidad 1,2 y 3 que trabajan con la condensacin vaco, y la 4 de ciclo binario.Los sistemas informticos toman seales elctricas y las transforman en digitales para poder manipular todo lo que es el proceso de generacin y transformacin. Las salida de energa estn a conectado a la estacin de San Miguel y la otra a la 15 de Septiembre, por medio de interruptores que se pueden conectar a la lnea.

Conclusiones

Se concluye que la energa geotrmica es la fuente de generacin cuya materia prima, es el vapor de agua, que se encuentra en el subsuelo, de una forma ms clara la energa geotrmica es aquella energa que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.El aprovechamiento de la energa geotrmica est constituido por tres procesos principales, estos son: la extraccin del fluido geotrmico del reservorio, la separacin y transporte de fluidos en superficie y la conversin de la energa geotrmica a energa elctrica. La planta geotrmica de Berln es uno de los lugares de El Salvador que cuenta con alta tecnologa para poder convertir la energa del vapor en energa mecnica limpia para el pas.La planta cuenta con 10 pozos los cuales llegan hasta aproximadamente 3000 metros, estos pozos pueden suplir la necesidades de otros es decir que cuando uno no funciona o no rinde la energa necesaria los otros pozos suplen esta falta. Adems de ser una forma de generacin amigable con el medio ambiente, debido a que no produce gases txicos, el uso del suelo es poco y si el recurso se maneja adecuadamente, el impacto ambiental es mnimo.El recurso geotrmico constituye una de las opciones ms viables para la generacin y el ahorro de energa. No solo por los costos, sino por su disponibilidad y modo de operacin. La energa pasa por un transformador que es el ltimo paso que debe realizar la energa para ser enviada a las torres de transmisin, donde se encargan de distribuir la energa elctrica obtenida luego de este proceso. La energa que esta planta produce rinde a la subestacin de San miguel y el otro a la sub estacin de la presa 15 de septiembre.

Recomendaciones

Usar siempre casco y calzado de seguridad en la planta. Acatar las recomendaciones de los guas durante el recorrido en la planta. No andar bromeando con los compaeros ya que puede ocurrir un accidente. No hacer ningn tipo de broma durante el recorrido. No tocar equipos mecnicos o elctricos porque se puede ocasionar algn dao, lesiones o quemaduras. Tomar apuntes y prestar mucha atencin a lo que el gua impartir de todo el proceso de trasformacin de energa.