Anexo 9 Modelo de Dispersión Ejemplo Mch

7/25/2019 Anexo 9 Modelo de Dispersin Ejemplo Mch

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Modelo de Dispersinde Calidad de Aire dela fuente CentralTermoelctricaTermogas Machala

(Implementacin CicloCombinado)

Marzo,2014

PREPARADO PARA: CELEC EP UNIDAD DE NEGOCIOTERMOGAS MACHALA.

ELABORADO POR:ECOSAMBITO C.LTDA.


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i

RESULTADOS MODELO DE DISPERSI N DE CALIDAD DELAIRE DE LA FUENTE CENTRAL TERMOELCTRICATERMOGAS MACHALA (IMPLEMENTACIN CICLO

COMBINADO)

NDICE DE CONTENIDOS

NDICE DE CONTENIDOS ................................................................................................................................ I

NDICE DE TABLAS ........................................................................................................................................ II

NDICE DE GRFICOS ................................................................................................................................... III

RESULTADOS MODELO DE DISPERSIN DE CALIDAD DEL AIRE, DE LA FUENTE CENTRAL

TERMOELCTRICA TERMOGAS MACHALA .................................................................................................... 1

1. INTRODUCCIN ................................................................................................................................... 1

2. OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 1

3. DESCRIPCIN. ...................................................................................................................................... 1

3.1. NORMATIVA VIGENTE APLICABLE. ............................................................................................................. 13.2. PROCESOS DE LA CENTRAL TERMOELCTRICA TERMOGAS MACHALA,CONSIDERADOS EN LA MODELACIN............... 4

3.2.1. Equipos de generacin Elctrica ............................................................................................... 43.3. CARACTERSTICAS DE LOS COMBUSTIBLES QUE SON EMPLEADOS EN EL PROCESO DE COMBUSTIN. ......................... 63.4. CONSUMO DE LOS COMBUSTIBLES QUE SON EMPLEADOS EN LA CENTRAL TERMOELCTRICA TERMOGASMACHALA. ........................................................................................................................................................ 73.5. CARACTERSTICAS DEL MODELO DE DISPERSIN EMPLEADO. ............................................................... ............. 83.6. DETERMINACIN DE LOS PARMETROS DE LAS FUENTES DE EMISIONES EMPLEADAS EN EL MODELO DEDISPERSIN. ....................................................................................................................................................... 8

4. DETERMINACIN DE LAS EMISIONES DE LOS PROCESOS DE COMBUSTIN ......................................... 9

4.1. MODELO ESTEQUIOMETRICO DE COMBUSTIN.......................................................... ................................... 94.2. CARACTERIZACIN DE LAS EMISIONES...................................................................................................... 12

5. INFORMACIN METEOROLGICA DE LA CENTRAL TERMOELCTRICA TERMOGAS MACHALA ........... 16

5.1. TEMPERATURA.................................................................................................................................... 175.2. ROSA DE VIENTOS ................................................................................................................................ 195.3. HUMEDAD RELATIVA............................................................ ................................................................. 195.4. PRECIPITACIN.................................................................................................................................... 20

6. RESULTADOS DEL MODELO DE DISPERSIN ...................................................................................... 21

6.1. MODELO DE DISPERSIN DE XIDOS DE NITRGENO.................................................................................. 216.2. MODELO DE DISPERSIN DIXIDO DE AZUFRE........................................................................................... 356.3. MODELO DE DISPERSIN DE MONXIDO DE CARBONO............................................................................... 36

6.4. RESUMEN DE RESULTADOS DE CONCENTRACIONES MXIMAS PARA DIFERENTES PERODOS PARA EL NO2................ 37


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ii


COMBINADO)

NDICE DE TABLAS

TABLA1:LMITES MXIMOS PERMISIBLES DE EMISIONES AL AIRE PARA FUENTES FIJAS DE COMBUSTIN.NORMA PARAFUENTES EN OPERACIN ANTES DE ENERO DE 2003 ............................................................................................... 2

TABLA2:LMITES MXIMOS PERMISIBLES DE EMISIONES AL AIRE PARA FUENTES FIJAS DE COMBUSTIN.NORMA PARAFUENTES EN OPERACIN A PARTIR DE ENERO DE 2003 ........................................................................................... 2

TABLA3:NORMAECUATORIANADECALIDADDELAIREYGUASOMS1996Y2005 .......................................... 3TABLA4:CONCENTRACIONESDECONTAMINANTESCRITERIOQUEDEFINENLOSNIVELESDEALERTA,

ALARMAYDEEMERGENCIAENCALIDADDELAIRE ............................................................ ........................ 3TABLA5:LISTADEPROCESOSQUEHANSIDOCONSIDERADOSENLAMODELACIN ......................................... 5TABLA6:CARACTERSTICASDELFUELGASEMPLEADOSENLA CENTRAL TERMOELCTRICATERMOGS

MACHALA (MEDIA DE LOS ANLISIS REALIZADOS) .................................................................................................. 7TABLA7:RENDIMIENTO DECOMBUSTIBLEDE LAS UNIDADES DE GENERACIN DE LA CENTRAL TERMOELCTRICA

TERMOGS MACHALA, .................................................................................................................................... 7TABLA8:LMITESMXIMOSPERMISIBLESDEEMISIONESALAIREPARACALDEROSGENERADORESDE

VAPORNORMAPARAFUENTESENOPERACIN ...................................................................................... 13TABLA9:COMPOSICINPORCENTUALDELCOMBUSTIBLE ............................................................................. 14TABLA10:COEFICIENTESDELAFRMULASIMPLIFICADA ............................................................................... 14TABLA11:NMEROSESTEQUIOMETRICOS ...................................................................................................... 14TABLA12:RELACIONMASAENTREPRODUCTOYCOMBUSTIBLE .......................................................... ........... 15TABLA13:FACTORESDEEMISINCALDEROS MAYORE A 100MBTU/HR.............................................................. 15TABLA14:TASADEEMISINESTIMADACONELEMPLEODEFACTORESDEEMISINDE LA US-EPA................... 16TABLA15:SISTEMASDECONTROLDELACONTAMINACINDELAIREDELOSEQUIPOSDEGENERACIN

ELCTRICA ................................................................................................................................................ 16TABLA16: CALCULOEMISIONESCONSISTEMADETRATAMIENTODEGASESOXIDOS DE NITRGENO............... 16TABLA 17:RESUMENDECONCENTRACIONESMAXIMAS MENSUALESDE NO2....................................................... 38


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iii


COMBINADO)

NDICE DE GRFICOS

GRFICO 1:UNIDADTURBINAGENERADORA ....................................................................................................... 4GRFICO 2:TURBOGENERADORESTM2500 ......................................................................................................... 5GRFICO 3:BALANCEDEMASAENPROCESODECOMBUTIN .......................................................................... 11GRFICO 4:TEMPERATURAMINIMAPROMEDIO (C)............................................................................................ 17GRFICO 5:TEMPERATURAPROMEDIO (C)........................................................................................................ 18GRFICO 6:TEMPERATURAMAXIMA PROMEDIO (C)........................................................... ................................. 18GRFICO7:ROSADEVIENTOSCENTRAL TERMOGAS MACHALA (MM5)-2012 ......................................................... 19GRFICO8:HUMEDADRELATIVA ..................................................................................................................... 20GRFICO9:PRECIPITACIN .............................................................................................................................. 20GRFICO 10:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 - .................................................................................................... 21

GRFICO

11:R

ESULTADOS ANUAL,MODELO

ISC3- .................................................................................................... 22GRFICO 12:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 - .................................................................................................... 22

GRFICO 13:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 ....................................................................................................... 23GRFICO 14:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 ....................................................................................................... 23GRFICO15Y16:RESULTADOENERO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDAS

DEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................................... 24GRFICO17Y18:RESULTADOFEBRERO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................... 24GRFICO19Y20:RESULTADOMARZO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................... 24GRFICO21Y22:RESULTADOABRIL(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDAS

DEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................................... 25GRFICO23Y24:RESULTADOMAYO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDAS

DEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................................... 25GRFICO25Y26: RESULTADOJUNIO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDAS

DEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA 9GENERADORES(6TMY 3PG) ....................................... 25GRFICO27Y28:RESULTADOJULIO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDAS

DEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................................... 26GRFICO29Y30:RESULTADOAGOSTO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................... 26GRFICO31Y32:RESULTADOSEPTIEMBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................... 26GRFICO33Y34:RESULTADOOCTUBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA9GENERADORES(6TMY 3PG) .................... 27GRFICO35Y36:RESULTADONOVIEMBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO2

1HORA

9GENERADORES(6TMY 3PG) .................... 27GRFICO37Y38:RESULTADODICIEMBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA -9GENERADORES(6TMY 3PG) ..................... 27GRFICO 39:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 - .................................................................................................... 28GRFICO 40:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 - .................................................................................................... 28GRFICO 41:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 - .................................................................................................... 29GRFICO 42:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 ....................................................................................................... 29GRFICO 43:RESULTADOS ANUAL,MODELO ISC3 ....................................................................................................... 30GRFICO44Y45:RESULTADOENERO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDAS

DEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................................... 31GRFICO46Y47:RESULTADOFEBRERO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACON

MEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................... 31

GRFICO48Y49:RESULTADOMARZO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................... 31


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iv


COMBINADO)

GRFICO50Y51:RESULTADOABRIL(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................................... 32

GRFICO52Y53:RESULTADOMAYO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................................... 32

GRFICO54Y55: RESULTADOJUNIO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) .................................... 32

GRFICO56Y57:RESULTADOJULIO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................................... 33

GRFICO58Y59:RESULTADOAGOSTO(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................... 33

GRFICO60Y61:RESULTADOSEPTIEMBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................... 33

GRFICO62Y63:RESULTADOOCTUBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................... 34

GRFICO64Y65:RESULTADONOVIEMBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) ................... 34

GRFICO66Y67:RESULTADODICIEMBRE(IZQUIERDASINMEDIDASDEREDUCCIN,DERECHACONMEDIDASDEREDUCCIN),MODELOISC3 -NO21HORA8GENERADORES(6TMY 2PG) .................... 34

GRFICO68:RESULTADO ANUAL Y MENSUALES,MODELO ISC3 -SO2............................................................... ........... 35GRFICO69:RESULTADO ANUAL Y MENSUALES,MODELO ISC3 -SO2....................................................................... 36GRFICOS 70:RESULTADOS ANUAL Y MENSUALES,MODELO ISC3 TERMOGS MACHALA -MONOXIDO DE CARBONO (CO)9

GENERADORES(6TMY 3PG) ................................................................ ...................................................... 37GRFICOS 71:RESULTADOS ANUAL Y MENSUALES,MODELO ISC3 TERMOGS MACHALA -MONOXIDO DE CARBONO (CO)8

GENERADORES(6TMY 2PG) ................................................................ ...................................................... 37


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1


COMBINADO)

RESULTADOS MODELO DE DISPERSIN DE CAL IDAD DELA IRE, DE LA FUENTE CENTRAL TERMOELCTRICA

TERMOGAS MACHALA

1. INTRODUCCIN

En este documento se presentan los resultados de la aplicacin del modelo dedispersin de contaminantes atmosfricos que se producen o produciran por elfuncionamiento de las unidades generadoras a travs de turbinas a gas, en las reasinternas y externas de la Central Termoelctrica Termogas Machala.

2. OBJETIVOS

El objetivo de la simulacin realizada, es establecer los niveles de inmisin de losdiferentes contaminantes atmosfricos en la zona de influencia por la CentralTermoelctrica Termogas Machala, y comparar estos valores con la NormativaEcuatoriana de calidad del Aire (NECA) y con los valores Guas de la OrganizacinMundial de la Salud.

3. DESCRIPCIN.

3.1. Normativa Vigente Aplicable.

El LIBRO VI ANEXO 3 del Texto Unificado de la Legislacin Ambiental SecundariaNORMA DE EMISIONES AL AIRE DESDE FUENTES FIJAS DE COMBUSTION,en su numeral 4.1.4.5, establece lo siguiente De tratarse de una o varias fuentes fijasnuevas significativas, o varias fuentes existentes modificadas, la evaluacin deberefectuarse mediante un modelo de dispersin del tipo detallado, con capacidad paraincluir diferentes fuentes fijas, y con capacidad de predecir concentraciones decontaminantes para perodos de tiempo mayores a una hora, e inclusive, de predecir laconcentracin anual de un determinado contaminante. Para esto, se utilizar un

modelo de dispersin de caractersticas tcnicas similares a ISC, de la US EPA. Paraefectuar predicciones de concentraciones de contaminantes por perodos de hasta unao, el modelo de tipo detallado requerir el uso de datos meteorolgicos hora porhora, y de extensin tambin de un ao. La fuente fija significativa evaluar su impactoen la calidad del aire previa revisin de los datos meteorolgicos, hora por hora, de losltimos tres aos, como mnimo, previos a la etapa de proyecto de la nueva fuente.Los datos meteorolgicos a utilizarse debern ser representativos para la ubicacingeogrfica de la fuente fija a evaluarse. El uso de un modelo de dispersin del tipodetallado se extender tambin para el caso de un conjunto de fuentes fijas nuevas, ofuentes existentes remodeladas o modificadas, que estuvieren bajo la responsabilidadde una misma organizacin u operador, y en que se determine que la emisin globalde dicho conjunto de fuentes (artculo 4.1.3.3) es significativa.


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2


COMBINADO)

Por otro lado, en el artculo 4.1.2.2, en la tabla 2, del libro VI, anexo 3, de TULSMA, se

establecen los Lmites mximos permisibles de emisiones al aire para fuentes fijas decombustin.

En las siguientes tablas se resumen los valores lmites normados para las emisionesde fuentes fijas de combustin. Estos valores nos permitirn determinar el grado decumplimiento de las emisiones de cada uno de los generadores que conforman laCentral Termoelctrica Termogas Machala.

TABLA 1: LMITES MXIMOS PERMISIBLES DE EMISIONES AL AIRE PARA FUENTES FIJAS DECOMBUSTIN. NORMA PARA FUENTES EN OPERACIN ANTES DE ENERO DE 2003

CONTAMINANTE

EMITIDO

COMBUSTIBLE

UTILIZADO

VALOR UNIDADES(a)

Partculas Totales

Slido 355 mg/Nm3

Lquido(b) 355 mg/Nm3

Gaseoso No Aplicable No Aplicable

xidos de Nitrgeno

Slido 1100 mg/Nm3


Gaseoso 500 mg/Nm3

Dixido de Azufre

Slido 1 650 mg/Nm3

Lquido(b) 1 650 mg/Nm3


(a) mg/m3: miligramos por metro cbico de gas a condiciones normales de 1013 milibares de

presin y temperatura de 0c, corregidos a 15% de O2, en base seca.Fuente: Texto Unificado de Legislacin Secundaria del Ministerio del Ambiente, Libro VI, Anexo 3

TABLA 2: LMITES MXIMOS PERMISIBLES DE EMISIONES AL AIRE PARA FUENTES FIJAS DECOMBUSTIN. NORMA PARA FUENTES EN OPERACIN A PARTIR DE ENERO DE 2003

CONTAMINANTEEMITIDO

COMBUSTIBLEUTILIZADO

VALOR UNIDADES(a)

Partculas Totales

Slido 150 mg/Nm3



xidos de Nitrgeno

Slido 850 mg/Nm3


Gaseoso 400 mg/Nm3

Dixido de Azufre

Slido 1 650 mg/Nm3

Lquido(b) 1 650 mg/Nm3


(a) mg/m3: miligramos por metro cbico de gas a condiciones normales de mil trece milibares (1013mbar) de presin y temperatura de 0c, en base seca y corregida a 7% de oxgeno.

(b) Combustibles lquidos comprenden los combustibles fsiles lquidos, tales como diesel,kerosene, bnker C, petrleo crudo, naftas.

Fuente: Texto Unificado de Legislacin Secundaria del Ministerio del Ambiente, Libro VI, Anexo 3


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3


COMBINADO)

La Norma Ecuatoriana de Calidad de Aire (Libro VI, Anexo 4 del TULSMA) haestablecido los valores guas para los diferentes contaminantes con respecto a aireambiente. De igual el documento Guas generales sobre medio ambiente, salud yseguridad en el captulo 1.1, en la tabla 1.1.1 presenta las guas de calidad del aireambiente dadas por la Organizacin Mundial de la Salud. En laTABLA 3,se presentaun resumen tanto de la normativa nacional, como de los valores guas dados por laOMS, tanto en el ao 1996 como en el 2005.

TABLA 3: NORMA ECUATORIANA DE CALIDAD DEL AIRE Y GUAS OMS 1996 Y 2005

COMPUESTONECA

(ug/m3)

OMS1996

(ug/m3)

OMS 2005 (ug/m )

IT-1 IT-2 IT-3 Gua

PM2.5 (24h) 50 75 50 37.5 25

PM2.5 (anual) 15 35 25 15 10

PM10 (24h) 100 150 100 75 50

PM10 (anual) 50 70 50 30 20

SO2(10 minutos) 500

SO2(24h) 125 125 125 50 20

SO2(anual) 60 50

CO (1h)-mg/m3 30 30 30

CO (8h)-mg/m3 10 10 10

O3(8h) 100 120 240 160 100

NO2(1h) 200 200 200

NO2(anual) 40 40 40

Fuente: Norma de calidad del Aire Ambiente o Nivel de Inmisin - Libro VI Anexo 4TULSMA (del 4 deabril de 2011). Guas de la Calidad del Aire OMS 1996 y 2005.

Por otra parte en la normativa nacional, se establecen los criterios para determinar conrespecto a la calidad del aire, los niveles de alerta, alarma y de emergencia, en funcinde las concentraciones de los diferentes contaminantes. En laTABLA 4,se resumendichos valores.

TABLA 4: CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES CRITERIO QUE DEFINEN LOS NIVELES DEALERTA, ALARMA Y DE EMERGENCIA EN CALIDAD DEL AIRE

CONTAMINANTE Y PERODO DE TIEMPO ALERTA ALARMA EMERGENCIA

Monxido de CarbonoConcentracin promedio en ocho horas (ug/m3)

15 000 30 000 40 000

Dixido de NitrgenoConcentracin promedio en una hora (ug/m3)

1 000 2 000 3 000

Dixido de AzufreConcentracin promedio en veinte y cuatro horas (ug/m3)

200 1000 1800


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4


COMBINADO)

CONTAMINANTE Y PERODO DE TIEMPO ALERTA ALARMA EMERGENCIA

Material particulado PM10Concentracin en veinte y cuatro horas (ug/m3) 250 400 500

Material particulado PM2.5Concentracin en veinte y cuatro horas (ug/m3)

150 250 350

Nota: Todos los valore de concentracin expresado en microgramos por metro cbico de aire, acondiciones de 25oC y 760 mm Hg.

Fuente: Norma de calidad del Aire Ambiente o Nivel de Inmisin - Libro VI Anexo 4TULSMA (del 4 deabril de 2011).

3.2. Procesos de la Central Termoelctrica Termogas Machala, consideradosen la modelacin

3.2.1. Equipos de generacin Elctrica

La Central Termoelctrica Termogas Machala tiene una potencia instalada de 252 MWde generacin trmica; la cual est conformada por dos bloques de generacin, asaber:

Turb ina de gas FRAME GE PG6101

Est conformada por una central de generacin elctrica con una capacidad de 132MW con 2 unidades generadoras del tipo turbina a gas, empleando gas natural como

combustible. El gas natural es suministrado por PETROECUADOR EP, proveniente delos pozos situados en el Bloque 3 del Golfo de Guayaquil. Cada una de las turbinasFRAME GE PG6101 tiene una capacidad de generacin 66 MW, y cuentan con unsistema de combustin dry-low NOx lo cual minimiza las emisiones de xidos denitrgeno en los productos de los gases de combustin.

GRFICO 1: UNIDAD TURBINA GENERADORA

Fuente: ECOSAMBITO C. LTDA.


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5


COMBINADO)

Turbog eneradores TM 2500

Est conformada por 6 unidades de generacin, con un aporte de potencia efectiva de120 MW empleando actualmente gas natural como combustible, aunque puedefuncionar con diesel como combustible. El gas natural es suministrado porPETROECUADOR EP, proveniente de los pozos situados en el Bloque 3 del Golfo deGuayaquil.

Cada uno de los generadores consta de 4 contenedores o trailers que se acoplan paraformar la unidad de generacin.

GRFICO 2: TURBOGENERADORES TM2500

Fuente: ECOSAMBITO C. LTDA.En la TABLA 5, se listan los equipos de generacin elctrica que han sidoconsiderados tanto para la modelacin de Monxido de Carbono, Dixido de Azufre,como de xidos de Nitrgeno.

TABLA 5: LISTA DE PROCESOS QUE HAN SIDO CONSIDERADOS EN LA MODELACIN

ItemNo.

DescripcinSO2 NOx CO

TIPO MARCA Potencia/Unidad(KW)

Tipo decombustible

Ao deInstalacin

TERMOGS MACHALA

TG01TURBO

GENERADORGENERAL ELECTRIC

TM250022.8 MW Gas Natura 2011 x x x

TG02TURBO



TG03TURBO



TG04TURBO



TG05TURBO



TG06 TURBOGENERADOR

GENERAL ELECTRICTM2500

22.8 MW Gas Natura 2011 x x x


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6


COMBINADO)

Item

No.

DescripcinSO2 NOx CO

TIPO MARCA Potencia/Unidad(KW) Tipo decombustible Ao deInstalacinTERMOGS MACHALA

T01TURBINAS TIPO

FRAMEGENERAL ELECTRIC

PG610169.28 MW Gas Natural 2002 x x x

T02TURBINAS TIPO



T03TURBINAS TIPO



Fuente: CELEC EPElaboracin: ECOSAMBITO C. LTDA.

3.3. Caractersticas de los combustibles que son empleados en el proceso decombustin.

Para la determinacin de las emisiones, un insumo muy importante es la caractersticade los combustibles que se emplean en las diferentes unidades de produccin deenerga.

Dentro de las instalaciones de la Central Termoelctrica no existen tanques dealmacenamiento de combustibles lquidos con capacidad mayor a 500 galones.

EN EL CASO PARTICULAR DE LAS PLANTAS DE GENERACIN SE UTILIZARA EL COMBUSTIBLE

DENOMINADO FUEL GAS, LAS PRINCIPALES PROPIEDADES SE PRESENTAN ACONTINUACIN (

TABLA 6).


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COMBINADO)

TABLA 6: CARACTERSTICAS DEL FUEL GAS EMPLEADOS EN LA CENTRAL TERMOELCTRICA

TERMOGS MACHALA (MEDIA DE LOS ANLISIS REALIZADOS)Compuesto Fuel Gas

% mol

Agua (lb/mmScf) 3

Azufre (ppm) < 1

Nitrgeno 0.684

Metano 98.3182

Etano 0.6413

CO2 0.0582

Propano 0.1941

Iso- Butano 0.0594

n- Butano 0.0176

Iso - Pentano 0.0135

n - Pentano 0.0032

Hexano y ms pesados 0.0105

Fuente: CELEC EPElaboracin: ECOSAMBITO C. LTDA.

3.4. Consumo de los combustibles que son empleados en la Central

Termoelctrica Termogas Machala.

A continuacin se presenta laTABLA 7,en la que se resume la potencia de la unidadde generacin, su cdigo, as como el consumo de combustible registrado oestablecido en los catlogos.

TABLA 7: RENDIMIENTO DE COMBUSTIBLE DE LAS UNIDADES DE GENERACIN DE LACENTRAL TERMOELCTRICA TERMOGS MACHALA,

CODIGOUNIDAD DE

GENERACINPotencia Unidad (MW)

Consumocombustiblemscf/da(3)

TERMOGS MACHALA

TG01 22.8 MW 6(1)

TG02 22.8 MW 6(1)

TG03 22.8 MW 6(1)

TG04 22.8 MW 6(1)

TG05 22.8 MW 6(1)

TG06 22.8 MW 6(1)

TERMOGS MACHALA

T01 69.28 MW 15(2)

T02 69.28 MW 15(2)

T03 (A instalarse) 69.28 MW 15(2)

Fuente:


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COMBINADO)

(1) Informacin obtenida de la Auditora Ambiental Interna Ao 2012 Central Termoelctrica conTurbinas a Gas Natural 252MW CELEC EPUnidad de Negocio Termogas Machala

(2) Informacin obtenida de la Tesis: DETERMINACIN DELOS BENEFICIOS ECONMICOS YAMBIENTALES POR LA CONVERSIN DE LA CENTRAL TERMOGAS MACHALA I AUNACENTRAL CON CICLO COMBINADO. Autor: FRANKLIN FERNANDO CALLE MOROCHO.FACULTADO DE INGENIERAUNIVERSIDAD DE CUENCA - 2013.

(3) mscf = millones de pies cbicos por da .

3.5. Caractersticas del modelo de dispersin empleado.

Con la finalidad de evaluar los niveles de inmisin (calidad de aire ambiente) que seproducen o se producirn por la Central Termoelctrica Termogas Machala, seprocedi a realizar el modelamiento de la emisin usando los programa Breeze ISC7-GIS PRO y Breeeze 3D Analyst en ambiente Windows proporcionado por la compaa

Trinity Consultants, por el tipo de combustible, en funcin de los contaminante,monxido de carbono (CO), Dixido de Nitrgeno (NO2) y dixido de azufre para elperiodo de 24 horas, durante un ao corrido, y verificado por el perodo de tres aos.El Modelo empleado es de tipo gaussiano, es decir utiliza la aproximacin del penachogaussiano para la dispersin de los contaminantes. El modelo en mencin es avaladopor la US-EPA y cumple con los requerimientos dictados por la normativa ecuatoriana.

3.6. Determinacin de los parmetros de las fuentes de emisiones empleadasen el modelo de dispersin.

Los parmetros bsicos de caracterizan la fuente de emisin y que deben seringresados al modelo de dispersin se listan a continuacin:

Altura de ChimeneaDimetro Interno de la ChimeneaTemperatura de los GasesVelocidad del GasTasa de Emisin de NOxTasa de Emisin de SO2Tasa de Emisin de CO

La informacin indicada ha sido obtenida mediante la estimacin de los flujos de

emisiones a travs de la aplicacin de modelos estequiomtrico de combustin ymediante factores de emisin.

Para la aplicacin del modelo se ha utilizado la siguiente informacin:1. La ubicacin de las fuentes en coordenadas UTM.

2. Dimetros de las chimeneas.

3. Las Alturas de las chimeneas.

4. Flujo de gases obtenido a partir del balance estequeomtrico.

5. Temperatura de emisin: La temperatura de salida de los gases es unavariable importante que influye en el fenmeno de la flotabilidad (elevacin)


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9


COMBINADO)

que puedan tener los gases desde las fuentes, afectando directamente ladispersin de los contaminantes.

6. Orografa del sector: Se utiliz una malla, cercana a la Central TermoelctricaTermogas Machala de receptores, en los mismos que a ms de su ubicacinen coordenadas UTM se incorpor la altura del terreno.

4. DETERMINACIN DE LAS EMISIONES DE LOS PROCESOS DECOMBUSTIN

4.1. Modelo estequiometrico de combustin

Es importante establecer los mecanismos y reacciones qumicas que actan en elproceso de combustin para poder caracterizar cada sustancia contaminante en elpresente estudio.

Reacc iones Bsic as

La reaccin de oxidacin ms sencilla es la de carbono en oxgeno, tipificada por

C + O2 CO2

El lado izquierdo de la reaccin contiene reactantes, y el derecho productos, en estecaso solamente CO2.

Ntese que se requiere un mol de carbono (definido como la masa molecularexpresada en gramos, o sea 12 g) para combinarse con un mol de oxigeno (32 g) ygenerar un mol de CO2(44 g).

Sin embargo, en la prctica se tiene aire, el cual contiene 79/21 partes de nitrgenomolecular por cada parte (mol) de oxgeno. La fraccin equivalente es 3.76, por lo queel aire puede expresarse como (O2+ 3.76 N2), quedando la reaccin de combustin:

C + (O2 + 3.76 N2) CO2+ 3.76 N2

Presencia de Hidrgeno

Los combustibles hidrocarburferos contienen hidrogeno adems de carbono. Estetambin participa en la reaccin de oxidacin y genera agua como producto decombustin:

CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O

Donde 2 moles de oxigeno molecular son necesarios para oxidar completamente tantoel carbono como el hidrogeno presentes en el metano. Ntese que se genera 36 g deagua por cada 16 g de metano que se combustiona completamente. Por otro lado, segenera 44 g de CO

2por cada 16 g de metano.


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COMBINADO)

Exceso de Aire

La buena combustin requiere de un poco ms de aire que el estequiomtrico. Sepuede introducir por un lado el llamado Factor de aire estequiomtrico, que es larelacin entre aire real y aire estequiomtrico.

En clculos tcnicos se prefiere el Factor de Exceso de Aire que implica la fraccinadicional de aire en relacin al estequiomtrico.

En la prctica la ecuacin de combustin depender de los elementos que posea elcombustible en su composicin principalmente Carbono, Oxigeno, Hidrogeno,Nitrgeno, Azufre y otros elementos. Estos establecern la ecuacin general decombustin y los productos a formarse. La ecuacin general queda de la siguienteforma:En los reactantes:

22 )24

1)(1(76.3)24

1(1 Nx

z

x

u

x

w

x

yeO

x

z

x

u

x

w

x

yeNOSCH

x

u

x

z

x

w

x

y

En los productos asumiendo combustin completa (sin considerar formacin deespecies como CO, NOx, hollin ni hidrocarburos residuales de combustin):

22222

NOx

uSO

x

wOH

x

yCO

22 )24

1()24

1)(1(76.3 Ox

z

x

u

x

w

x

yeN

x

z

x

u

x

w

x

ye

ES MUY IMPORTANTE ESTABLECER QUE LO QUE SE REALIZA TAMBIN ES UN BALANCE DEEN EL PROCESO DE COMBUSTIN ENTRE LOS REACTANTES Y PRODUCTOS. EN EL

Grfico 3 se muestra un esquema de este proceso.


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11


COMBINADO)

GRFICO 3: BALANCE DE MASA EN PROCESO DE COMBUTIN

CMARA DE COMBUSTIN(Reacciones Qumicas de Transformacin,

Liberacin de energa)

GASES DE COMBUSTIN

CENIZAS Y MATERIA INERTE

AIRE79% N2; 21% O2

COMBUSTIBLEPetCoke, Fuel Oil, Diesel, Gas

CO2

N2

O2

NOX

SO2

HCL

VOCs

Partculas e

Inquemados

Vidrio, Metales, etc.

MASA REACTIVOS = MASA PRODUCTOS

Elaboracin: ECOSAMBITO C. LTDA.

Formacin de NOx.

Para el proceso de combustin existente en la Central Termoelctrica TermogasMachala, el principal producto a tomar en cuenta es la formacin de xidos deNitrgeno. El NOxpuede formarse tanto a partir del Nitrgeno del combustible como

del Nitrgeno molecular del aire. La formacin de N2O, NO2y NO3tiende a aumentarcon la temperatura.

Por tanto, aquello que reduzca la temperatura reduce la formacin de NOx. Sinembargo, se debe anotar que se requiere una temperatura mnima para completar lareaccin, excepto en combustin fresca (de baja temperatura) que se da usandocatalizadores. Por otro lado, una mayor temperatura permite mayor tasa detransferencia de calor.

Form acin del CO.

Si existe combustin completa no debe darse presencia de CO. Sin embargo, esto nose puede dar, por lo que siempre se busca conseguir la mejor combustin con lamenor emisin de CO, para lo cual se requiere calibracin correcta del caldero,operacin a carga apropiada, sin dficit de aire pues caso contrario conducira aincremento de CO en los gases de salida.

Por otro lado, aun sin dficit de aire, podran presentarse paquetes localizados deinsuficiente presencia de oxgeno, o de insuficiente temperatura, conducentes aformacin de CO.


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COMBINADO)

Formacin de SO2y Material Particu lado.

Las emisiones de xidos de azufre (SOx) son directamente proporcionales a lacantidad de azufre que contiene el combustible.

El gas tiene contenidos mnimos de azufre, por lo que las emisiones de estecontaminante son menores a las de una instalacin que utiliza otro combustible comoel Fuel Oil o el Diesel.

El uso de combustibles ms limpios como gas natural y gas licuado, prcticamente noproducen SOx ni material particulado, siendo ste el caso de las instalaciones deTermogas Machala.

4.2. Caracterizacin de las emisiones

Para el clculo de emisiones se procedi inicialmente a calcularlos por medio deldesarrollo de combustin industrial.

Anlis is d e los prod uctos de la com bust in

Para el anlisis se asume que durante todo el proceso existe combustin completa(no existe presencia de CO ni productos inquemados en los gases), por lo cual esnecesario conocer los siguientes datos:

1. Composicin porcentual del Combustible (%)2. Exceso de Aire Suministrado (e)3. Consumo de Combustible

Como primer paso se procede a escribir la frmula del Combustible de la siguienteforma simplificada:

Donde x, y, w, z, u se refieren a subndices de nmero de tomos o porcentaje (ley de

proporciones definidas) en la molcula. Por ejemplo CxHy/x, indica que se tiene y/xtomos de H por cada tomo de C.

Se procede a plantear la ecuacin de combustin, de la siguiente forma:En los reactivos:

22 )24

1)(1(76.3)24

1)(1( Nx

z

x

u

x

w

x

yeO

x

z

x

u

x

w

x

yeNOSHC

x

u

x

z

x

w

x

yx

En los productos:

x

u

x

z

x

w

x

yx NOSHC


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13


COMBINADO)

2222

2

NO

x

uSO

x

wOH

x

yCO

22 )

24

1()

24

1)(1(76.3 O

x

z

x

u

x

w

x

yeN

x

z

x

u

x

w

x

ye

Dnde:

Para determinar la concentracin de los gases en los productos se toma la relacinentre moles de la especie considerada y moles totales en los productos. En la prcticael clculo de la concentracin de los gases se lo realiza en base seca, es decir no seconsidera las moles de agua generadas.

Estos valores pueden ser comparados con datos reales medidos en la chimenea yasea en porcentaje (100%) o ppm (parte por milln). Estos nos permitiran conocer demanera terica si los gases producidos son inferiores a los lmites de emisinestablecidos en las normas ecuatorianas principalmente en el Texto Unificado deLegislacin Ambiental del Ministerio del Ambiente (TULSMA). A continuacin sepresentan los valores establecidos como lmites.

TABLA 8: LMITES MXIMOS PERMISIBLES DE EMISIONES AL AIRE PARA CALDEROSGENERADORES DE VAPOR NORMA PARA FUENTES EN OPERACIN

A PARTIR DE ENERO DEL 2003

ContaminanteEmitido

CombustibleUtilizado Valor Unidades

PartculasTotales

SlidoLquido [2]Gaseoso

150150No Aplicable

mg/Ndm3mg/Ndm3No Aplicable

xidos de NitrgenoSlidoLquido [2]Gaseoso

850550400

mg/Ndm3mg/Ndm3mg/Ndm3

Dixido de AzufreSlidoLquido [2]Gaseoso

1.6501.650No Aplicable

mg/Ndm3mg/Ndm3No Aplicable

Donde mg/Ndm3: miligramos por metro cbico de gas, a condiciones normales, mil trece milibares depresin (1 013 mbar) y temperatura de 0 oC, en base seca y corregidos a 7% de oxgeno.Fuente: TULSMA

Para establecer los valores del caudal emitido [Q] por cada uno de los contaminantesdesde la chimenea, se utilizan las relaciones estequiomtricas de la ecuacin decombustin a partir del consumo de combustible. Este valor puede ser calculadomediante la siguiente expresin, donde Qcont est dado en las mismas unidades queQcombes decir kg/segundo:

comb

contcontcombcont

PM

PMNQQ

y/x Moles de hidrgeno sobre moles de carbonow/x Moles de azufre sobre moles de carbonoz/x Moles de oxigeno sobre moles de carbonou/x Moles de nitrgeno sobre moles de carbono


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COMBINADO)

En donde:

Ncont= nmero de moles del contaminante en la ecuacinPMcont= peso molecular del contaminantePMcomb= peso molecular del combustible

A partir de esta informacin de las caractersticas del combustible, se procede aplantear los porcentajes de cada elemento presente en el combustible a utilizar:

TABLA 9: COMPOSICIN PORCENTUAL DEL COMBUSTIBLE

Compuesto %w

Carbono 74.17%Hidrogeno 24.54%Azufre 0.00%Oxigeno 0.11%Nitrgeno 1.18%

Estos valores se ingresan la funcin combustin la cual calcula la relacin de molesde cada elemento sobre moles de Carbn (C). Para poder establecer la formulacinsimplificada que se utiliza en el balance de masa reactivos-productos:

TABLA 10: COEFICIENTES DE LA FRMULA SIMPLIFICADA

Descripcin Smbolos ValorMoles de hidrgeno sobre moles decarbn

y/x3.9703

Moles de azufre sobre moles de carbn w/x 0Moles de oxigeno sobre moles decarbn

z/x0.0011

Moles de nitrgeno sobre moles decarbn

u/x0.0136


La frmula simplificada del combustible se establece de la siguiente forma

0136.00011.09703.3 NOCH , posteriormente se determina el peso molecular del combustibleen funcin de la formula simplificada, el cual es 16.1815 g/mol.

Como siguiente paso se ingresa la frmula planteada a la ecuacin general decombustin y el algoritmo calcula los nmeros estequiomtricos que permiten elbalance de la ecuacin, para cada producto.

TABLA 11: NMEROS ESTEQUIOMETRICOS

Compuesto ValorCO2 1H2O 1.9852

SO2 0.0001NO2 0.0136


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COMBINADO)

Compuesto ValorN2 8.2957O2 0.200


Establecidos estos valores se procede a calcular la relacin masa entre los productosy el combustible obteniendo lo siguiente:

TABLA 12: RELACION MASA ENTRE PRODUCTO Y COMBUSTIBLE

Compuesto ValorCO2 2,7192H2O 2,2082SO2 0,00004

NO2 0,03866N2 14,3546O2 0.3966


4.2.1.1. Verif icacin de las emisio nes con el emp leo de Factor es de Emis in.

A continuacin se procede a estimar la emisin de contaminantes primarios por mediode factores de emisin basada en el captulo Gas Boilers (calderos a gas natural)utilizado para Generacin Elctrica a partir del Ap42 de la EPA (Compilation of AirPollutant Emission Factors, Volume 1, section 1.4.)

TABLA 13: FACTORES DE EMISINCALDEROS MAYORE A 100 MBTU/HR

CompuestoAP-42 US-EPA

Valor UnidadNOx (Gas Natural -

Uncontrolled)280 Lb/Millon Cubic Feet

NOx (Gas NaturalLowNOx Burners)

140 Lb/Millon Cubic Feet

PM10(Gas Natural -Uncontrolled)

7.6 Lb/Millon Cubic Feet

PM2.5(Gas Natural -

Uncontrolled)

7.6 Lb/Millon Cubic Feet

SO2 0.6 Lb/Millon Cubic Feet

Fuente: Factores de Emisin AP-42 Compilation of Air Pollutant Emission Factors, Volume 1, seccin1.4US-EPA

Los valores determinados en Kg/h (

TABLA 14)a partir de los factores de emisin y el consumo de combustibles; si semultiplican por los flujos de gas registrados en las chimeneas, se obtienen valores muysimilares a los registrados en los monitoreos de emisiones de las distintas chimeneas.Con respecto al monxido de carbono no se tiene una buena aproximacin al aplicarlos factores de emisin.


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16


COMBINADO)

TABLA 14: TASA DE EMISIN ESTIMADA CON EL EMPLEO DE FACTORES DE EMISIN DE LA US-EPA

Compuesto TURBINA GEPG6101

TURBOGENERADORGE TM2500

kg/h g/s kg/h g/sNOX 79.56 22.10 31.82 8.84

CO 9.94 2.76 3.96 1.10

SO2 0.18 0.05 0.07 0.02

PM10 2.16 0.60 0.86 0.24Elaboracin: ECOSAMBITO C. LTDA.

Estimacin de Emisio nes con sistema de Control

En la prctica el sistema de generacin termoelctrica llevara un tren de depuracin elcual tpicamente est conformado por un sistema de reduccin de xidos de nitrgenoantes de la salida de los gases al ambiente.

TABLA 15: SISTEMAS DE CONTROL DE LA CONTAMINACIN DEL AIRE DE LOS EQUIPOS DEGENERACIN ELCTRICA

Contaminante Mtodo de Proteccin Conclusiones yObservaciones

NOx

Quemadores de baja produccin de NOx Proceso de remocin de NOxque cuentan las unidades.SCR

SNCR

Fuente: CONTAMINACION DEL AIREORIGEN Y CONTROL (WARKWARNER)

En la siguiente tabla, considerando los procesos de control de la contaminacin delaire para xidos de Nitrgeno, con una eficiencia obtenida de los Factores de Emisin(AP-42 Compilation of Air Pollutant Emission Factors, Volume 1, seccin 1.4US-EPA)del 50% de remocin.

TABLA 16: CALCULO EMISIONES CON SISTEMA DE TRATAMIENTO DE GASESOXIDOS DE

NITRGENOCompuesto TURBINA GE

PG6101TURBOGENERADOR

GE TM2500kg/h g/s kg/h g/s

NOX 39.78 11.05 15.91 4.42Elaboracin: ECOSAMBITO C. LTDA.

5. INFORMACIN METEOROLGICA DE LA CENTRA LTERMOELCTRICA TERMOGAS MACHALA

Para la obtencin de la informacin meteorolgica, se aplic el modelo MM5.Concerniente al sector de ubicacin de la Central Termoelctrica Termogas Machala,


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17


COMBINADO)

con la aplicacin del modelo MM5, se obtuvo informacin en forma horaria para el ao2012.

Con el modelo en mencin se obtuvo informacin meteorolgica superficial einformacin de la curva de estado. Estos incluyen velocidad y direccin de viento,temperatura, nubosidad, radiacin solar, presin atmosfrica, altura de capa demezcla.

Para la aplicacin del modelo de dispersin se ha empleado la informacinmeteorolgicas del ao 2012, adicionalmente se ha analizado la informacin de losaos 2010 y 2011.

A continuacin se presenta un resumen de los principales variable meteorolgicas,obtenidas a partir del modelo meteorolgico MM5 en la ubicacin de la CentralTermoelctrica Termogas Machala.

5.1. Temperatura

En el grfico 4 se indican los valores promedio mensuales de la Temperatura Mnimaregistrados en la Central Termoelctrica Termogas Machala por el modelo MM5 parael ao 2012. Los promedios ms altos se registran durante los primeros meses delao, siendo el ms elevado enero (20.85 C) y los ms bajos en los meses denoviembre (13.55C) y diciembre (13.25C).

GRFICO 4: TEMPERATURA MINIMA PROMEDIO (C)MODELO MM5 PARA LA CENTRAL TERMOGS MACHALA, 2012


ElGrfico 5 presenta las temperaturas promedio para el ao 2012, registrados por elmodelo MM5, obtenindose los registros ms elevados en los primeros meses del ao(enero, febrero, marzo y abril), posteriormente existe un descenso en los valores,obteniendo el registro ms bajo en el mes de diciembre (18.96 C).

0

5

10

15

20

25

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

GRADOSCELSIUS(C)

MES

PROMEDIO


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18


COMBINADO)

GRFICO 5: TEMPERATURA PROMEDIO (C)

MODELO MM5 PARA LA CENTRAL TERMOGS MACHALA, 2012


GRFICO 6: TEMPERATURA MAXIMA PROMEDIO (C)



Para las temperaturas mximas promedio, expresadas en C se observa uncomportamiento con variaciones en los registros, los cuales fluctan entre 26 C y 31C (Ver Grfico 6), siendo la temperatura mxima promedio en el mes de marzo con30.75 oC.

0

5

10

15

20

25

30


GRA

DOSCELSIUS(C)

MES

PROMEDIO

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32


GRADOSCELSIUS(C)

MES

MAXIMA


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19


COMBINADO)

5.2. Rosa de vientos

La direccin del viento, se elabor con los resultados obtenidos del modelo MM5 parael ao 2012 en el sitio de la Central Termoelctrica Termogas Machala (GRFICO 7).Los resultados de los registros indican que el viento predominante se encuentra endireccin WSW con un porcentaje de 9.5% aproximadamente.

GRFICO 7: ROSA DE VIENTOS CENTRAL TERMOGAS MACHALA (MM5) - 2012


5.3. Humedad relativa

Los registros para la humedad relativa presentan valores bajos durante los primerosmeses del ao (enero, febrero, marzo y abril) con oscilaciones entre 83 y 85 %; losmeses que mayor promedio registran corresponden a mayo (89.95), octubre (88.79) ydiciembre (90.08), como se aprecia en el grafico 8.


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20


COMBINADO)

GRFICO 8: HUMEDAD RELATIVAMODELO MM5 PARA LA CENTRAL TERMOGS MACHALA, 2012


5.4. Precipitacin

De acuerdo al modelo MM5 para la Central Termoelctrica Termogas Machala,durante el ao 2012 se registraron valores de baja pluviosidad en la mayora de losmeses del ao, con registros que oscilan entre 22 y 77 mm. La cota ms alta deprecipitacin, corresponde al mes de noviembre con 462 mm, como se muestra en elGRFICO 9.

GRFICO 9: PRECIPITACIN




PROMEDIO 83,99 84,69 84,74 85,15 89,95 89,16 88 86,49 87,16 88,79 87,22 90,08

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

PO

RCENTAJE(%)


PROMEDIO 26 200 77 55 110 22 0 0 0 52 462 121

0

50

100

150

200

250

300350

400

450

500

mm


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21


COMBINADO)

6. RESULTADOS DEL MODELO DE DISPERSIN

En los siguientes grficos se presenta el comportamiento de la dispersin decontaminantes en la Atmosfera.

6.1. Modelo de Dispersin de xidos de Nitrgeno

Con respecto al anlisis de la dispersin de los xidos de Nitrgeno, la concentracinmxima en 1 hora nose superan los valores guas establecidos en la Normativa deCalidad de Aire Ambiente - Inmisin (2011) de 200 ug/m3, siempre y cuando las

unidades trabajan con los mecanismos de reduccin de emisiones de NOx. Se harealizado el anlisis funcionando los 3 generadores PG6101 y los 6 generadoresTM2500, con mecanismos de reduccin y sin reduccin de NOx, as como porseparado los dos grupos de generadores. En el caso que las unidades trabajen sinmecanismo de reduccin de emisiones se superara los valores normados a nivelessuperiores de 600 ug/m3.

En los GRFICOS Grfico 10 alGRFICO 37 se puede apreciar las variaciones dexidos de Nitrgeno en 1 hora, que se tuvieran mes a mes funcionando los 9generadores, con mecanismos de reduccin y sin reduccin de NOx.

GRFICO 10: RESULTADOS ANUAL, MODELO ISC3 -

DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN 1 HORASIN FUNCIONAMIENTO DEMECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)9 GENERADORES (6TM Y 3PG)

Resultado anual, modelo ISC3 - NO2Elaborado por: ECOSAMBITO C. LTDA.


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COMBINADO)


DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUALSIN FUNCIONAMIENTO DEMECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)9 GENERADORES (6TM Y 3PG)



DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUALMECANISMOS DE BAJASEMISIONES DE NOX FUNCIONANDO)9 GENERADORES (6TM Y 3PG)



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COMBINADO)

GRFICO 13: RESULTADOS ANUAL, MODELO ISC3

DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUAL SOLO PARA 3 GENERADORESPG6101SIN FUNCIONAMIENTO DE MECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)



DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUAL SOLO PARA 6 GENERADORESTM2500SIN FUNCIONAMIENTO DE MECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)



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COMBINADO)

GRFICO 15 Y 16: RESULTADO ENERO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)

Elaborado por:ECOSAMBITO C. LTDA.

GRFICO 17 Y 18: RESULTADO FEBRERO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)


GRFICO 19 Y 20: RESULTADO MARZO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)



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COMBINADO)

GRFICO 21 Y 22: RESULTADO ABRIL (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)


GRFICO 23 Y 24: RESULTADO MAYO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)


GRFICO 25 Y 26: RESULTADO JUNIO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA 9 GENERADORES (6TM Y 3PG)



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COMBINADO)

GRFICO 27 Y 28: RESULTADO JULIO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)

Elaborado por: ECOSAMBITO C. LTDA.

GRFICO 29 Y 30: RESULTADO AGOSTO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)


GRFICO 31 Y 32: RESULTADO SEPTIEMBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DEREDUCCIN) , MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)



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27


COMBINADO)

GRFICO 33 Y 34: RESULTADO OCTUBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)


GRFICO 35 Y 36: RESULTADO NOVIEMBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DEREDUCCIN) , MODELO ISC3 - NO21 HORA9 GENERADORES (6TM Y 3PG)


GRFICO 37 Y 38: RESULTADO DICIEMBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN), MODELO ISC3 - NO21 HORA - 9 GENERADORES (6TM Y 3PG)


En los GRFICOS delGrfico 39 alGRFICO 66,se puede apreciar las variacionesde xidos de Nitrgeno en 1 hora, que se tuvieran mes a mes funcionando en lascondiciones actuales, es decir con los 8 generadores (6 generadores PG6101 y los 2generadores TM2500), con mecanismos de reduccin y sin reduccin de NOx.


33/43

28


COMBINADO)


DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN 1 HORASIN FUNCIONAMIENTO DEMECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)8 GENERADORES (6TM Y 2PG)



DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUALSIN FUNCIONAMIENTO DEMECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)8 GENERADORES (6TM Y 2PG)



34/43

29


COMBINADO)


DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUALMECANISMOS DE BAJAS

EMISIONES DE NOX FUNCIONANDO)8 GENERADORES (6TM Y 2PG)



DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUAL SOLO PARA 2 GENERADORESPG6101SIN FUNCIONAMIENTO DE MECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)



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30


COMBINADO)


DIOXIDO DE NITRGENO NO2 - (CONCENTRACIN ANUAL SOLO PARA 6 GENERADORES

TM2500SIN FUNCIONAMIENTO DE MECANISMOS DE BAJAS EMISIONES DE NOX)



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31


COMBINADO)

GR FICO 44 Y 45: RESULTADO ENERO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCI N) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GRFICO 46 Y 47: RESULTADO FEBRERO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GR FICO 48 Y 49: RESULTADO MARZO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCI N) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)



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32


COMBINADO)

GR FICO 50 Y 51: RESULTADO ABRIL (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCI N) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GRFICO 52 Y 53: RESULTADO MAYO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GR FICO 54 Y 55: RESULTADO JUNIO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCI N) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora8 GENERADORES (6TM y 2PG)



38/43

33


COMBINADO)

GR FICO 56 Y 57: RESULTADO JULIO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCI N) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GRFICO 58 Y 59: RESULTADO AGOSTO (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCIN) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GR FICO 60 Y 61: RESULTADO SEPTIEMBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DEREDUCCIN) , MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)



39/43

34


COMBINADO)

GR FICO 62 Y 63: RESULTADO OCTUBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCI N) ,MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GRFICO 64 Y 65: RESULTADO NOVIEMBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCIN, DERECHA CON MEDIDAS DEREDUCCIN) , MODELO ISC3 - NO21 Hora 8 GENERADORES (6TM y 2PG)


GR FICO 66 Y 67: RESULTADO DICIEMBRE (IZQUIERDA SIN MEDIDAS DE REDUCCI N, DERECHA CON MEDIDAS DE REDUCCI N), MODELO ISC3 - NO21 Hora8 GENERADORES (6TM y 2PG)



40/43

35


COMBINADO)

6.2. Modelo de Dispersin Dixido de Azufre

Se puede apreciar para el SO2, que los niveles de inmisin no superaran los 125ug/m3, valores mayores a lo que establece la Normativa Ecuatoriana de Calidad delAire vigente y la Gua de la Organizacin Mundial de la Salud (OT1). El valor mximoregistrado en el modelo estara muy por debajo de lo establecido en la normativanacional y en las guas de la OMS (GRFICO 69).

Como se indic anteriormente, por el muy bajo contenido de azufre del Gas Natural, elSO2 no es un contaminante preponderante, ms bien sus concentraciones sonbastante bajas.

GRFICO 68: RESULTADO ANUAL Y MENSUALES, MODELO ISC3 - SO2

9 GENERADORES (6TM Y 3PG)



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36


COMBINADO)

GRFICO 69: RESULTADO ANUAL Y MENSUALES, MODELO ISC3 - SO2

8 GENERADORES (6TM Y 2PG)


6.3. Modelo de Dispersin de Monxido de Carbono

Para el contaminante Monxido de Carbono, como se puede apreciar, los valoresobtenidos estn muy por debajo de los valores normados dados por la NormativaNacional de Calidad del Aire, como por la gua de calidad del aire de la OrganizacinMundial de la Salud (OMS -2005).

En el siguiente grfico se presenta la mxima concentracin obtenida en el modeloISC3, para el monxido de carbono, con el funcionamiento de la CentralTermoelctrica Termogas Machala.


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37


COMBINADO)

GRFICOS 70: RESULTADOS ANUAL Y MENSUALES, MODELO ISC3 TERMOGS MACHALA -MONOXIDO DE CARBONO (CO)9 GENERADORES (6TM Y 3PG)

(MXIMA CONCENTRACIN EN 8 HORAS)

Resultado anual, modelo ISC3 - COElaborado por: ECOSAMBITO C. LTDA.

GRFICOS 71: RESULTADOS ANUAL Y MENSUALES, MODELO ISC3 TERMOGS MACHALA -MONOXIDO DE CARBONO (CO)8 GENERADORES (6TM Y 2PG)

(MXIMA CONCENTRACIN EN 8 HORAS)

Resultado anual, modelo ISC3 - COElaborado por: ECOSAMBITO C. LTDA.

6.4. Resumen de resultados de concentraciones mximas para diferentesperodos para el NO2.

El resumen de las concentraciones mximas mensuales o promedios anuales (NO2) sepresenta en la siguiente tabla


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COMBINADO)

TABLA 17: RESUMEN DE CONCENTRACIONES MAXIMAS MENSUALES DE NO2

MESPARMETRO (ug/m3)

NO2(1 hora)a

Con mecanismode reduccin

Sin mecanismode reduccin

Enero 108.17 1569.73

Febrero 62.15 1274.98

Marzo 114.20 1207.00

Abril 98.80 1651.99

Mayo 73.70 1097.04

Junio 123.89 1719.73Julio 84.43 1219.62

Agosto 89.15 1432.49

Septiembre 112.26 1233.17

Octubre 144.41 1951.66

Noviembre 138.06 2036.52

Diciembre 147.09 2054.48

MXIMO ANUAL 147.09 2054.48

NO2(ANUAL)

PERODO ug/m

3

(anual) ug/m

3

(anual)ANUAL 14.1060 304.0424

Simbologa

Cumple con la Normativa Nacional y las Guas de la OMS

Excede la Normativa Nacional, pero no llega a nivel de alerta

Nivel de Alerta

Nivel de Alarma

Nivel de EmergenciaaLa legislacin seala se puede exceder de la norma por dos ocasiones en un ao, as que elmximo anual muestra el tercer mximo del aob

nicamente se registran los valores del percentil 98, segn lo permite la simulacin decontaminantes en el ISC 3. El mximo valor presentado corresponde al tercer mximo anualsegn lo seala la normativa


De la tabla anterior se puede concluir que los valores modelados para NO2, siempre ycuando los generadores (calderos) utilicen los mecanismos de reduccin de estecontaminante, no superan los valores establecidos en la Norma de Calidad de AireAmbienteInmisin (Acuerdo Ministerial 050 2011), para el NOx esta condicin secumple siempre y cuando funcionen los mecanismos de reduccin de emisiones.

Anexo 9 Modelo de Dispersión Ejemplo Mch

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