Turbina de Gas Con Vapor Inyectado
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7/23/2019 Turbina de Gas Con Vapor Inyectado
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TURBINA DE GAS CON VAPORINYECTADO
Emely Quisphe Gisella Macias Giancarlo Snchez Ricardo Luna
Julio Naranjo
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TURBINA DE GAS CON
VAPOR INYECTADO
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OBJETIVO GENERAL
Exponer ms ampliamente el funcionamiento del ciclo de turbinade as con !apor in"ectado " sus caracter#sticas$ e!idenciandocomo alternati!a para recuperar la ener#a remanente en los asesde escape " como m%todo de optimi&aci'n del rendimiento de
turbinas de as(
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OBJETIVO) E)*E+,-I+O) Explicar el ciclo de una turbina de as con !apor
in"ectado( Anali&ar !enta.as " des!enta.as de utili&ar la turbina de
as con !apor in"ectado( +onocer las aplicaciones de la turbina de as con !apor
in"ectado en el mundo real
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T/RBINA 0E GA)
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CICLO STIG
Aumentar la salida de potencia incrementando el flujo de masa
que pasa a travs de la turbina sin modificar la potenciaconsumida por el compresor.
Este sistema utiliza un recuperador de calor acoplado a la salidade los gases de escape de la turbina para generar vapor que serinyectado en la cmara de combustin de la misma turbina de gas.
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CICLO STIG Se inyecta en la cabecerade la cmara decombustin
Reducir emisiones de
NOx
El vapor de agua sesobrecalienta, usando losproductos de combustin
que salen de la turbina.
En la salida delcompresor, tal que elaire se satura y se logra
un incremento en lapotencia de la turbinasin incrementar la
potencia del compresor
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VENTAJAS
Aumento de la potencia que puede ser mas del15%
Reducir las emisiones de NOx hasta en un 80%.Reducir el consumo de combustible.
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EFICIENCIAS DEL CICLO
Para modificar la
potencia de unaturbina de gasalteramos dosparmetros:
el flujo msico quepasa a travs de loslabes de la turbina
la temperatura delfluido de trabajo ala entrada del rotor
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EFICIENCIAS DEL CICLO
Si se disminuye latemperatura, la capacidad yeficiencia de las turbinas degas se incrementan, debido a
que esta disminucin induceun aumento en la densidaddel flujo en la succin delcompresor y, para unavelocidad constante del
mismo, esto se traduce en unincremento en el flujomsico.
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EFICIENCIAS DEL CICLO
As mismo, es posible incrementar la eficiencia y la potenciade un ciclo simplemente recuperando la energa remanenteen los gases de escape mediante un recuperador de calor. Esteequipo produce vapor que puede ser expandido en el mismoeje de la turbina de gas o en otro eje mediante una turbina de
vapor.
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E
ficiencia
sdelcicl
oDado que la turbina de
gas es un motor querespira vapor de agua,su desempeo cambiacon cualquier cosa queafecte el flujo de masaen la admisin al
compresor, y con mayorrazn los cambios enlas condiciones dereferencia de laInternacional
StandardsOrganization (ISO E
ficiencia
sdelcicl
oDebido a esto, el
desempeo de lasturbinas de gas varasignificativamente conlas condiciones de lacmara derecalentamiento.
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EFICIENCIAS DEL CICLO
La presin tiene,igualmente, un efectoimportante sobre la
capacidad de las turbinas degas, aunque no sobre su
eficiencia.
Cuando la presindisminuye, la densidad baja,lo que, a su vez, reduce elflujo de masa hacia laturbina y, por tanto, su
capacidad.
El tipo de combustible
tambin influye en elrendimiento. Es as como elgas produce alrededor del 2% ms de salida de potenciaque los destilados del
petrleo.
De igual modo, el airehmedo, al ser ms densoque el aire seco, tambinafecta la produccin de
potencia.
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LTIMOS AVANCESTurbinas a gas de vapor sobrecalentado
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LA TURBINA ALSTON GT10
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El flujo de aire a la cmara de combustin es mucho ms alto que elflujo estequiometria.
Esto se hace en dos regiones distintas AC debe estar cerca deestequiometria en la "zona quema
El aire restante ( 70 % del aire) no participa en combustin y como esutilizado para bajar de temperatura. De producto Combustin tico.Por lo tanto, 650 C T 1200 C a la salida de la cmara.
Esto evita el sobrecalentamiento de las turbinas de vapor de cmara
y en la turbina.
Una de las mejores turbinas en la actualidad es la alstom gt24
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La nueva turbina de gas GT 24 de Alstom, quereemplazar a las existentes, ha experimentado,desde su lanzamiento en 1996.
Reduce significativamente las emisiones departculas de nitrgeno NOx por megawatio.
Puede entregar a la red 450MW en menos de 10minutos.
Esta flexibilidad ofrece una enorme capacidad paramejorar la integracin en red de las energasrenovables
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APLICACIONES EN EL
MUNDO REAL
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El IST los ha implementado en 15 turbinas:Frame 7FA (3)GT 11N1 (6)
LM2500 (1)LM6000 (2)W501G (1)W501D5 (2)
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FRAME 7FA
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GT 11N1
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LM2500
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LM6000(HTTP://ARCHIVE.MIDWESTSTUDIOS.COM/PAGESROOT/PAGES/PROJECTDETAILS.ASPX?PROJECTID=361&DETAILSTYPE=ATOZ)
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W501G
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W501D5
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Empresas que han optado por las turbinas de gasa vapor inyectado
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GORIZIA POWER PLANT - ITALY
La Central Gorizia fue construido en 2005 paraabastecer de energa elctrica para la ciudad deGorizia, Italia
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CAVALIER POWER STATION -ALBERTA
La central elctrica de Cavalier fue construido en2001 para suministrar energa a la zona deCalgary.
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SNC LAVALIN CONSTRUCTORS INC. TORONTO, ONTARIO, CANAD
La Central de Ciclo Combinado GTAA construidaen 2005 para abastecer de energa elctrica, para larefrigeracin y calefaccin para el AeropuertoInternacional.
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MANX ELECTRICITY AUTHORITY,PULROSE POWER STATION - UK
La central elctrica de Pulrose fue construido paraproporcionar a la Isla de Man con su propia fuentede poder econmico que permite a la Isla para sermenos dependiente de los motores disel.
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OTROS
ALSTOM-PREPA, Puerto RicoPlanta de Energa Elctrica Cavaller, AlbertaDifazio Electric, Nueva York
Planta de Energa Elctrica Kapaia, HawaiPlanta Phosphate Hill, AustraliaSolar Turbines, PensilvaniaWhitby Cogeneration, Ontario
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CONCLUSIONES
Las turbinas de gas con vapor inyectado es un proceso muyparecido al ciclo de Brayton, comienza con una compresinisentrpica en el compresor, luego se aade calor a una presinconstante, despus existe una expansin isentrpica en laturbina para finalmente rechazar calor a una presin
constante, con la diferencia que en la turbina el vapor que serechaza se lo re-utiliza y se lo dirige a la cmara de combustino a la turbina.
La tecnologa de las Calderas de Recuperacin del Calor de
Paso nico (OTSG) de IST complementa las aplicaciones deinyeccin en turbina de gas con una alta confiabilidad y un bajomantenimiento MS una capacidad plena de funcionamientoen seco, uno de los mejores beneficios de rendimiento de lainversin global, el costo del ciclo vital y una capacidadsuperior de construccin (facilidad de instalacin).
