Post on 21-Oct-2015
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO
INTEGRANTES : HORNA LÓPEZ RENATO MONTEZA VALENCIA GERHARDT MORENO SOTOMAYOR VIDAL SALVADOR ZAVALETA LUIS
CURSO : SISTEMAS ENERGÉTICOS
PROYECTO : ANALISIS ENERGETICO Y EXERGETICO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL
PROFESOR : ING. PAREDES ROSARIO RAÚL
ESCUELA : INGENIERIA MECÁNICA
TRUJILLO - 2007-II
TIPO DE INVESTIGACIÓN
Consideraciones:
Empresa interesada: complejo agroindustrial cartavio
• Está establecida
• Funciona normalmente
• Consume agua, energía eléctrica y combustibles
• Utiliza energía eléctrica para sus procesos de planta y para el
jugo de caña.
DE ACUERDO AL FIN QUE SE PERSIGUE: El tipo de investigación será aplicativa
a un proceso productivo, por lo que nosotros buscaremos que lo desarrollado en
este problema se aplique en la industria para su mejora.
DE ACUERDO A LA TÉCNICA DE CONSTRUCCIÓN: El tipo de investigación que
desarrollaremos sea la investigación descriptiva.
Lugar de Investigación
La libertad –cartavio
Objetivo
PREPARACIÓN DEL BALANCE ENERGÉTICO Y EXEGÉTICO PARA UNA PLANTA MANUFACTURERA Y ANÁLISIS DE VIABILIDAD PARA COGENERAR.
Industrias con Potencial de Cogeneración
Todas aquellas que necesiten energía térmica y eléctrica para su proceso:
Pulpa y Papel Azúcar y Alcohol Química Petroquímica Metalurgia Industria alimenticia Industria maderera Minería Textiles Gas y Petroquímica
Estudio de Factibilidad
1.-Estudio Técnico:
Su objetivo es el encontrar el mejor esquema aplicable al proceso en cuestión. Se debe tener en cuenta que el sistema de cogeneración se debe adaptar al proceso y no viceversa.
2 Estudio Económico:
Estudio mediante el cual se determinan los costos de energía que se obtendrán con el sistema de cogeneración y así cuantificar los beneficios en términos económicos.
Requerimientos básicos para el estudio de factibilidad
Datos del proceso industrial
Vapor: Demanda de vapor, Niveles de presión del vapor, Temperatura del vapor
Electricidad: Consumo eléctrico Demanda eléctrica Voltaje
Agua de enfriamiento: Temperatura del agua Fuentes disponibles Flujo disponible
Requerimientos básicos para el estudio de factibilidad
Datos de planta: Calderas Auto generación Horas de operación anuales Tratamiento de agua Disponibilidad de combustible
Costos:
Combustible Agua tratada Vapor Tasa de interés Inflación Costo de oportunidad Aranceles Impuestos
Se entiende como
Planta de cogeneración: La planta de generación de dos energías
útiles a los procesos productivos: por lo regular energía eléctrica y
energía térmica, esta última en forma de un fluido caliente como
vapor, agua, aire y gases calientes, entre otros.
Permisionario: El interesado, dueño o sociedad que pretende
implementar una planta de cogeneración
Gestión: El trámite, permiso, licencia, autorización o aviso, que debe
realizar el permisionario para implementar, instalar, construir y
operar una planta de cogeneración
Suministrador: La Comisión Federal de Electricidad (CFE) o Luz y
Fuerza del Centro (LFC), según sea el caso.
Red: Las líneas de transmisión y distribución que conforman el
Sistema Eléctrico Nacional, independientemente de que pertenezcan
Pasos para solicitar permiso de Cogeneración de Energía Eléctrica
o Objetivo:
Obtener el permiso oficial para generar energía eléctrica mediante la modalidad de cogeneración.
o Acudir a:Las oficinas de la Dirección General de Electricidad de la Comisión Reguladora
de Energía (CRE), y solicitar el formato de permiso de cogeneración de energía eléctrica.
o Plazo de respuesta:50 días hábiles, cuando se requiera recabar la opinión del suministrador, y de 20
días hábiles, cuando no sea necesario recabar dicha opinión (capacidades < a 3 MW, sistemas aislados y cuando consuman energía equivalente a la que generan).
En todo caso, el suministrador deberá emitir su opinión dentro de los 10 días hábiles a partir de la fecha en que se lo solicite la CRE, ya que en caso contrario, se entenderá que dicha opinión es favorable, porque: a) no se requiere interconexión a la Red, b) la capacidad de la planta no impactaa a la Red, o c) el proyecto no prevee excedentes de capacidad ni necesidad de interconexión.
o Comentarios:El permiso es obligatorio cuando se desea realizar un proyecto de cogeneración;
se recomienda tener una reunión previa con funcionarios de la Dirección General de Electricidad de la CRE.
Estudio de Impacto Ambiental
o Objetivo:Determinar la viabilidad del proyecto de cogeneración, en función del impacto
ambiental en el sitio y su entorno, desde su construcción hasta su operación, con base en estudios científicos y técnicos, y las medidas previstas para evitar o mitigar los efectos negativos sobre el ambiente, conforme a lo dispuesto por la normatividad ecológica y de impacto ambiental vigente.
Modificación del Permiso de Descarga de Aguas Residuales
o Objetivo:Obtener la autorización para realizar la modificación del permiso de descarga de
aguas residuales por la planta de cogeneración del permisionario, conforme a lo previsto en la Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento vigente.
mv = 131.36 TM/h
P = 41 bar T = 403 º C
T gases = 384 º CP = -0.0378 bar
Taire s = 346 º CP = 0.4583 bar
Taire p = 202.40 º CP = 0.169 bar
Pre – Calentador Secundario
Tg = 240.50 º CP = -118 bar
138.68 m3/h
Tgases = 110 º CP = -0.148 bar
Tagua = 113 º C
Pre – Calentador Primario
Electrobomba
Tturbina
M V1
M V2
M V3
M V4
M V5
Ventiladores
Q4Q3
Q2Q1
Lavado de gases
DATOS DEL ESTUDIO
Fabrica cartavio
Flujo masico del vapor:
Relacion aire combustible: ratio
Turbina 1
Diagrama h-s
P=12.41 bar
P=2 bar
TAP
1
3a
2a
12.41bar
2 bar
3
4
h
Ta=100ºC
Hallando flujo másico de combustible
Hallando El Rendimiento De La Caldera
Datos primera turbina
h’=504.70 s’=1.5301
P=42 bar h=3217.105 P=2bar h’’=2706.7 s’’=7.1271
T=403ºc s=6.7702
h’=805.162
P=12.41 bar
h’’=2785.92
hallando titulación
s
POTENCIA DE CALDERA
Peconomizador:
Pvaporizador:
potencia del sobrecalentador
Potencia de la caldera:
EE=
Potencia en turbina 1
EN TURBINA 2 y 3
h’=457.994 s’=1.4097
P=20 PSI h’’=2690.32 s’’=7.2477
Hallando titulación
20 PSI
Análisis Del Combustible Bagazo
gC =48.5%gH =6.22%gO =44.92%gS =0.35%
Elemento m(kg) M(kg/kmol) n % KmolC 48,51 12 4,04 47,17H2 6,22 2 3,11 36,31O2 44,92 32 1,4037 16,3895S 0,35 32 0,0109 0,00127 100kg 8,5646 100
Reacciones de elementos volátiles
0.4717 C + 0.4717 O 0.4717CO
0.3631H2+0.18155 O2 0.3631 H2O
0.00127 S + 0.00127 O2 0.00127 SO2
Kmol O2 por elementos volatiles = O2
Kmol O2 requerido en los elementos volatiles :
(0.4717+0.18155+0.00127)=0.65452
O2=0.65452-0.1639=0.49062
ECUACIÓN DE REACCIÓN PERFECTA
(0.4717 C + 0.3631 H2 +0.00127 S + 0.1639 O2) +0.49062 (O2+3.76 N2)
(0.4717 CO2 +0.3631 H2O +0.00127 SO2 +2.49 N2)
ECUACION DE COMBUSTION COMPLETA
Asumimos
(0.4717 C + 0.3631 H2 +0.00127 S + 0.1639 O2)+1.4*0.4962( O2+3.76N2)
(0.4717 CO2 +0.3631 H2O +0.00127 SO2 +2.58N2+ 0.18 O2)
CUADRO DE REACTANTES
reactantes n M(kg/kmol) m(kg) % en masaC 0,4717 12 5,6604 5,32H2 0,3631 2 0,7262 0,68S 0,00127 32 0,4064 0,38O2 0,1638 32 5,2416 4,93O2+3,76N2 0,6868 137,28 94,28 88,68
AC =
Productos n M(kg/kmol) m(Kg.) % en masaCO2 0,4717 44 20,75 20,12SO2 0,00127 64 0,08128 0,000788H2O 0,3631 18 6,5358 6,338O2 0,18 32 5,7 5,58N2 2,58 28 70 67,88
103,12