COGENERACION

COGENERACIONING. MANUEL JESUS LUNA HERNANDEZ

Junio 2015

1CogeneracinProduccin simultanea de calor de proceso y electricidad a partir de una fuente de energa primaria (combustible).Trigeneracin.Posibilidad de otros combustibles.Red Distribucin de Gas Natural.Tetrageneracin.Ventajas del GAS NATURALcon respecto a otros COMBUSTIBLESMejor regulacin y posibilidad de premezcla.Exencin de azufre. (corrosin + contaminacin).Menores gastos de mantenimiento.Combustible canalizado.Baja densidad.Ventajas de la CogeneracinPara la Nacin:Ahorro Energtico.Ahorro Econmico.Mejora Medio Ambiente.Disminucin de la Dependencia.Para el Industrial:Ahorro Econmico.Independencia de suministro de energa del exterior. CogeneracinEquipos GeneradoresMotor alternativo.Turbina de gas.Turbina de vapor.Equipos de Recuperacin de calor:Utilizacin directa.Intercambiadores. Calderas de Recuperacin.Mquinas de Absorcin. Caractersticas que favorecen el usoMotores alternativos:Alta eficacia.Alta eficiencia a carga parcial.Soportan mejor arranques y paradas repetidos.Se utilizan con diferentes tipos de combustible. Turbina de gas:Temperatura de salida de gases ms alta.Caudal de gases de combustin ms fcil.Aprovechamiento de calor ms fcil.Costes de mantenimiento menores.

PERDIDAS ENALTERNADOR2%PERDIDAS RADIACION 2%600 Kg/H VAPOR32%100%2565 KWCALOR ENGASES DEESCAPEA.S.C. 450.000 Kal/h400C39%1000KWPOTENCIAELECTRICACOMBUSTIBLEREFRIGERACIONACEITE5%ENFRIAMIENTOCAMISAS13%REFRIGERACIONAIRE DE CARGA5%Agua caliente400.000 Kcal/ho 250.000 Fr/hMotor para cogeneracin con gas naturalTurbina de gas para cogeneracin

200 Kg/h VAPORo 1.400.000 Kcal/h A.S.C.o 900.000 Fsl/h28%1000 KWPERDIDAS ENALTERNADOR 2%65%2321KWCALOREN GASESDE ESCAPEPOTENCIAELECTRICA500C100%COMBUSTIBLE3570 KWTURBINAGENERADORPERDIDASREADIACION 5%Cogeneracin en ciclo combinado15CTURBINADE GAS1000 Kw2321 Kw520C3570 KwCALDERA DERECUPERACIONINTERCAMBIADORGASES DE ESCAPE700 Kw2500 Kg/hDEPOSITODE AGUABOMBATURBINADE VAPOR300 Kw100CEstudio de viabilidadExistencia de necesidades calorficas y electricas.Determinacin de costes energticos.Estudio de rentabilidad.Estimacin de las inversiones a realizar.Determinacin de energas y costes de cada una de las alternativas planteadas.Planteamiento de las diferentes alternativas.Anlisis de consumos energticos.COGENERACION 3COGENERACIONEs el procedimiento o generacin mediante el cual se obtiene simultneamente energa elctrica y energa trmica.Representa un concepto energtico que considera el acoplamiento sucesivo de dos ciclos termodinmicos donde uno de ellos funciona con los excedentes trmicos del otro. La gran ventaja de la cogeneracin es la eficiencia energtica que se puede lograr.COGENERACIONEs la produccin combinada de calor y electricidad (Combined Heat and Power, CHP).Es el Sistema de Energa Total, expresin que define el autoabastecimiento energtico completo Es la Calefaccin de Distrito (District Heating, DH), expresin britnica destinada a definir aquellas instalaciones productoras de calor para una poblacin y que generan simultneamente electricidad

CentralTermoelctrica

Caldera

Planta de cogeneracin

Combustible 153

Combustible 1009261100ElectricidadElectricidadCalefaccinCalefaccin30305555 68Prdidas 15Prdidas58546SISTEMA CONVENCIONALSISTEMA COGENERACION CentralTermoelctrica

Central termoelctricaComponentes de la planta de cogeneracinTurbina de vaporIntercambiador de calorGenerador de vaporCaldera de recuperacin HRSGMotor alternativo de combustin internaTurbina de vaporUna turbina de vapor es una turbomquina motora, que transforma la energa de un flujo de vapor en energa mecnica a travs de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (vapor) y el rodete, rgano principal de la turbina, que cuenta con palas o labes.En la turbina se transforma la energa interna del vapor en energa mecnica que, tpicamente, es aprovechada por un generador para producir electricidad.

Se conoce como turbina de condensacin cuando el vapor degenerado a baja presin a la salida de turbina puede dedicarse al consumo de proceso productivo o calefaccin (ciclo abierto) o bien condensado y devuelto a la caldera para rehacer de nuevo el ciclo (ciclo cerrado).

Se conoce con el nombre de " turbina de contrapresin" aquella en que la presin del vapor a la salida de turbina es mayor que la presin atmosfrica.

Intercambiador de calorUn intercambiador de calor es un dispositivo diseado para transferir calor entre dos medios, que estn separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de los dispositivos de refrigeracin, acondicionamiento de aire, produccin de energa y procesamiento qumico.

Intercambiadores de contacto directo: son aquellos dispositivos en los que los fluidos sufren una mezcla fsica completa. Intercambiadores de contacto indirecto: Existen dos tipos de intercambiadores de contacto indirecto: los cambiadores de flujo paralelo (intercambio lquido - lquido) y los cambiadores de flujo cruzado (intercambio lquido - gas)

mc y mf son los caudales masicos del fluido caliente y fro respectivamente.Generador de vaporUn generador de vapor es una mquina o dispositivo de ingeniera, donde la energa qumica, se transforma en energa trmica.Generalmente es utilizado para generar vapor de agua a alta presin, con energa suficiente como para hacer funcionar una turbina en un ciclo de Rankine.Una caldera es una maquina o dispositivo de ingeniera que est diseado para generar vapor saturado. ste vapor se genera a travs de una transferencia de calor a presin constante, en la cual el fluido, originalmente en estado liquido, se calienta y cambia de estado.Tipos de calderas:Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza a travs de tubos durante su calentamiento. Son las ms utilizadas en las centrales termoelctricas, ya que permiten altas presiones a su salida, y gran capacidad de generacin. Pirotubulares: en este tipo el fluido en estado lquido se encuentra en un recipiente, y es atravesado por tubos por los cuales circula gases a alta temperatura producto de un proceso de combustin.

Los generadores de vapor se diferencian de las calderas por ser mucho ms grandes y complicados. Es comn la confusin entre caldera y generador de vapor, pero su diferencia es que el segundo genera vapor sobrecalentado.

Generador de vapor - caldero acuotubular

Caldera pirotubular

Generador de vapor Muchas Gracias!

Manuel Luna Hernndez

manueljlunah@yahoo.es

Cel. 998872356 1

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