especificaciÓn termodinÁmica de una...
TRANSCRIPT
Título:ESPECIFICACIÓN TERMODINÁMICA DE
UNA PLANTA DE POLIGENERACIÓN CON USO EN CASCADA DE LA ENERGÍA
GEOTÉRMICA
Nombre (s): Pablo Tututi Ríos, Carlos Rubio Maya, VíctorManuel Ambriz Díaz, Hugo Cuauhtémoc GutiérrezSánchez, José Jesús González Barajas
Sede Regional: Cd. Juárez
Fecha: 20 de Octubre del 2016
Resumen
• Michoacán cuenta con cuatro zonas geotérmicas de media y baja entalpia (90 a 130 °C) Araro, Ixtlán de los Hervores, Los Negritos y Puruandiro.
• Planta de poligeneración con uso en cascada de la energía geotérmica de media y baja entalpía.
• Especificación termodinámica.
• Dimensionamiento de subsistemas.
Introducción• México se encuentran en el cuarto lugar mundial en
generación de energía geotérmica, cuenta con una potenciainstalada de 1069 MWe (Geothermal Energy Association,2016).
• Michoacán como lo son Puruandiro (~10 MW), Ixtlán de losHervores (~17 MW), los Negritos (~24 MW) y Araro (~32MW), (G. Hiriart, 2011)
• El concepto del uso geotérmico en cascada se puededescribir como el aprovechamiento de la energía geotérmicapara procesos secuenciales en diferentes niveles térmicos.
ANTECEDENTESAÑO TÍTULO RESUMEN AUTORES
2014
“Investigation on cascading
cogenera-tion system of ORC
(Organic Rankine Cycle) and
CaCl2/BaCl2 two-stage adsorptionfreezer”
Muestran una planta experimental
geotérmica en cascada, con un sistema
ORC acoplado con un chiller de
absorción de dos etapas.
Jiang L, Wang L,
Wang R, Gao P,
Song F
2014
“Análisis del uso en cascada de la
energía geotérmica de media
entalpia para la generación de
electricidad, calor y frio”
Muestra un análisis de un sistema
multiproducto en cascada integrado por
un ORC, una máquina de absorción y
producción de energía térmica para
invernaderos así como agua caliente
sanitaria para viviendas.
V. M. Ambríz Díaz,
C. Rubio Maya, E.
Pastor Martínez
2015
“Selection of small capacity ORC
machines for integrating a
multiproduct plant with cascade
utilization of geothermal energy”
Muestran una evaluación y discusión de
una metodología técnica para la
selección y optimización de sistemas
ORC para plantas de poligeneración con
uso de recuro geotérmico en cascada.
C. Rubio-Maya, E.
Pastor Martínez, C.
E. Romero, J. J.
Pacheco-Ibarra, V.
M. Ambríz Díaz,
2015
“Cascade utilization of low and
medium enthalpy geothermal
resources - A review”
Un resumen de distintas regiones
alrededor del mundo que utilizan
recursos geotérmicos de media y baja
entalpia en cascada.
C. Rubio-Maya, V.
M. Ambríz Díaz, E.
Pastor Martínez, J.
M. Belman-Flores
ESQUEMA CONCEPTUAL
• ORC ENOGIA 40LT
• THERMAX SINGLE EFECT 50TR
• 1T ICE TUBE MACHINE
• DESHIDRATADOR GEOTÉRMICO: desarrollo a las necesidades del proyecto
SELECCIÓN DE EQUIPOS
INTEGRACIÓN DE LA PLANTAEstado F
(Kg/s)
T
(°C)
P
(kPa)
1 8.42 130 800
2 7.63 120 800
3 7.63 95 800
4 6.08 95 800
5 6.08 95 800
6 1.55 95 800
7 6.08 85 800
8 5.37 85 800
9 0.71 85 800
10 0.71 75 800
11 7.63 86.1 800
12 7.63 86.2 800
13 8.42 110 800
14 14.4 25 800
15 14.4 25 800
16 14.4 32 800
17 40.09 28.46 800
18 25.65 25 800
19 25.65 25 800
20 25.95 23.38 800
21 25.95 30.38 800
22 6 12 800
23 6 12 800
24 6 5 800
25 6 5 800
26 6 12 800
SELECCIÓN DE SUBSISTEMAS
• Para la presión en los subsistemas se consideró las perdidaen tuberías y sistemas principales.
Subsistemas:
• Intercambiador de calor SONDEX S41
• Intercambiador de calor de placas Dhimex-Alfa Laval, modelo T5M-FG
• Bomba centrífuga horizontal Dhimex-Grundfos modelo 15705LC
• Torre de enfriamiento REYMSA modelo HRFG 812115
COMENTARIOS FINALES
• Esquema conceptual de la planta de poligeneración con usode la energía geotérmica en cascada.
• Selección de los sistemas principales ORC ENOGIA 40LT parala generación de 40 kWe, un sistema SINGLE EFECT 50TRTHERMAX para la producción de frio a 5°C y un sistema 1TICE TUBE MACHINE para la generación de hielo.
• Diagrama de componentes y flujos.
• Especificación termodinámica.
• Selección de subsistemas que comprende la planta.
AGRADECIMIENTOS
• La Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, así como losparticipantes del proyecto P16 “Integración de una planta de Poli-generación mediante el uso en cascada de la energía geotérmica”,desean expresar el agradecimiento a la Secretaría de Energía y alConsejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Fondo de SustentabilidadEnergética), por el apoyo económico otorgado para el desarrollo delpresente proyecto a través del Centro Mexicano de Innovación enEnergía Geotérmica CeMIEGeo.
BIBLIOGRAFÍA• G. Llopis Trillo and V. Rodrigo Angulo (2010), Guía de la Energía Geotérmica. Madrid: La Suma de Todos, pp. 25,
178.
• La suma de todos (2010), “Manual técnico de energía solar para procesos industriales”, consejería de economíay hacienda, Madrid, España, ch. 1 y 2, pp. 9-13.
• Geothermal Energy Association (2016), “2016 Annual U.S. & Global Geothermal Power Production Report”, enlínea http://geo-energy.org/reports.aspx.
• G. Hiriart, L. Gutiérrez, J. L. Quijano, A. Ornelas, S. Espíndola, and I. Hernández (2011), “Evaluación de la EnergíaGeotérmica en México,”.
• C. Rubio-Maya, E. Pastor Martínez, C. E. Romero, J. J. Pacheco-Ibarra, V. M. Ambríz Díaz (2015), “Selection ofsmall capacity ORC machines for integrating a multiproduct plant with cascade utilization of geothermalenergy”, ECRES.
• C. Rubio-Maya, V. M. Ambríz Díaz, E. Pastor Martínez, J. M. Belman-Flores (2015), “Cascade utilization of lowand medium enthalpy geothermal resources - A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews.
• V. M. Ambríz Díaz, C. Rubio Maya, E. Pastor Martínez (2014), “Análisis del uso en cascada de la energíageotérmica de media entalpia para la generación de electricidad, calor y frio”, Coloquio de InvestigaciónMultidisciplinaria, Orizaba, Veracruz.
• E. Pastor, C. Rubio, J. J. Pacheco, V. Ambríz (2015), “Selection of small capacity orc systems for integrating of apolygeneration plant with cascade use of geothermal energy”, CRES, Antalaya.
• Jiang L, Wang L, Wang R, Gao P, Song F (2014), “Investigation on cascading cogenera-tion system of ORC(Organic Rankine Cycle) and CaCl2/BaCl2 two-stage adsorption freezer, Energy 2014;71:377–87.
GRACIAS