Análisis termodinámico del ciclo combinado en modo híbrido del Valle de México de 384 MW a diferentes cargas parciales considerando caídas de presión y de temperatura

Sandra Marisol  Sánchez Domínguez; Helen Denise  Lugo Méndez; Israel Eliú  Hernández Mora; Edgar Vicente  Torres González; Raúl  Lugo Leyte

doi:10.24054/rcta.vi.146

Authors

Sandra Marisol Sánchez Domínguez Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa
Helen Denise Lugo Méndez Universidad Autónoma Metropolitana-Cuajimalpa
Israel Eliú Hernández Mora Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa
Edgar Vicente Torres González Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa
Raúl Lugo Leyte Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa

DOI:

https://doi.org/10.24054/rcta.vi.146

Keywords:

Ciclo híbrido, Eficiencia, Exergía, Irreversibilidades

Abstract

En este trabajo se evalúa el desempeño termodinámico de un ciclo combinado en modo híbrido a diferentes cargas, se realiza un análisis energético y exergético, considerando las caídas de presión y temperatura en las extracciones de vapor. Los resultados muestran que la cámara de combustión, el generador de vapor y la turbina de vapor son las fuentes principales de irreversibilidades y representan más del 38 % de las pérdidas totales de exergía, donde la cámara de combustión presenta la mayor pérdida de exergía con 16.60 %. Las eficiencias térmica y exergética al 100 % de carga son 58.79 % y 77.40 %, respectivamente. Al reducir la carga a 75 % y 50 %, la eficiencia térmica del ciclo disminuye 6.78 % y 16.95 % respectivamente. La relación entre el calor suministrado por el generador de vapor y el calor de los gases de escape de la turbina de gas es de 3.41.

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References

CFE. (2005). Prontuario de la Central Termoeléctrica de Ciclo Híbrido "Valle de México". Comisión Federal de Electricidad, México.

C. J. Torres, J. F. Archila, M. L. Tronco, M. Becker, A. J. V. Porto, A. J. Tiberti. (2013). Estudio cinemático de una plataforma robótica para agricultura. REVISTA COLOMBIANA DE TECNOLOGÍAS DE AVANZADA, ISSN: 1692-7257. 2(22).

Fallah, M., Siyahi, H., Akbarpour Ghiasi, R., Mahmoudi, S., Yaria, M., & Rosen, M. (2016). “Comparison of different gas turbine cycles and advanced exergy analysis of the most effective”. Energy, Vol. 116, No. 1.

Garrido Arévalo, V. M., Díaz Rodríguez, J. L., & Pardo García, A. (2014). “Clasificadores inteligentes para determinar la afectacion a la calidad de la enegía eléctrica”. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, Vol.1. No.23.

González Salazar, M. A., Kirsten, T., & Prchlik, L. (2018). “Review of the operational flexibility and emissions of gas- and coal-fired power plants in a future with growing renewables”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 82.

Gupta, M., Kaushik, S., Ranjan, K., Reddyd, S., Tyagie, S., & Panwarc, N. (2015). “Thermodynamic performance evaluation of solar and other thermal power generation systems: A review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol 50.

Kaushik, S., Siva Reddy, V., & Tyagi, S. (2011). “Energy and exergy analyses of thermal power plants: A review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol 15.

Kotas, T. (1985). The exergy method of thermal plant analysis. Florida: Butterworth-Heinemann .

Lara, Y., Petrakopoulou, F., Morosuk, T., Boyano, A., y Tsatsaronis, G. (2017). “An exergy-based study on the relationship between costs and environmental impacts in power plants”. Energy, Vol. 138.

Mohammad, K., y McGowan, J. G. (2018). “Thermodynamic analysis of hybrid cycles based on a regenerative steam Rankine cycle for cogeneration and trigeneration”. Energy Conversion and Management, Vol. 158.

Okoroigwe, E., y Madhlopa, A. (2016). “An integrated combined cycle system driven by a solar tower: A review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 57.

Olumayegun, O., Wang, M., & Kelsall, G. (2016). “Closed-cycle gas turbine for power generation: A state-of-the-art review”. Fuel, Vol. 180.

Pinzón Ardila, O., Useche Gamboa, M. I., & Rodriguez Galvis, W. L. (2011). “Diseño e implementacion de un equipo analizador de calidad de energía eléctrica”. Revista colombiana de Tecnologías de Avanzada,Vol.2, No.26.

Salisbury, J. K. (1950). Steam Turbines and Their Cycles. New York: Wiley.

Torres, C., Archila, J., Tronco, M., Becker, M., Viera Porto, A., & Tiberti, A. (2013). Estudio cinemático de una plataforma robótica para agricultura. REVISTA COLOMBIANA DE TECNOLOGÍAS DE AVANZADA, 2(22).

Yue, T., & Lior, N. (2018). “Thermodynamic analysis of hybrid Rankine cycles using multiple heat sources of different temperatures”. Applied energy, Vol. 222.