Desarrollo de una metodología para efectuar el balance térmico del sistema de enfriamiento de un turbogenerador a gas de 37.4 MW de la central térmica Pisco

Abstract

En resumen, la presente tesis tiene como objetivo plantear como herramienta predictiva, desarrollar una metodología para efectuar el balance térmico del sistema de enfriamiento de un turbogenerador a gas de 37.4 MW de la Central Térmica Pisco, la cual consta de dos (02) equipos turbogeneradores a gas TG1 y TG2, similares en tecnología, siendo la TG2 objeto de estudio y la TG1 referencia comparativa. Para ello, se ha planteado una metodología de medición de parámetros físicos, se ha realizado las mediciones de variables mecánicas y térmicas, con instrumentos de medición fijos y portátiles, en los circuitos de agua – aceite y agua – aire del sistema de enfriamiento, para los dos equipos con las que cuenta la Central Térmica, estando ambos a las mismas condiciones en servicio y a plena carga. Con los datos registrados y complementados por información secundaria recabada de los partes diarios y el manual de operación del fabricante de la turbina, se procederá a realizar los cálculos y análisis, considerando el principio de conservación de la energía y la transferencia de calor en los dos circuitos de enfriamiento mencionados para ambas turbinas, llegando a la comprensión de los fenómenos físicos de la operación de la planta. El desarrollo de la tesis se estructura en 5 capítulos, siendo estos los siguientes: El Capítulo I: Introducción, presenta de modo general todo lo que se ha tratado en el tema investigado, relacionado al balance térmico en sistemas de enfriamiento de turbogeneradores. Se muestran los Antecedentes, el objetivo principal y los objetivos secundarios, la justificación de la investigación, los alcances de la investigación y los recursos empleados para realizar la investigación. En el Capítulo II: Identificación del problema, se mencionan, las necesidades identificadas antes de emprender la investigación, así como también el problema principal y los problemas secundarios identificados. En el Capítulo III: Formulación de las hipótesis de trabajo, se muestran, el correlato entre el objetivo principal y los objetivos secundarios, así como también la matriz de consistencia simplificada. En el Capítulo IV: Marco Teórico, se muestran, la teoría relacionada a los componentes principales de los turbogeneradores a gas y sus mecanismos de operación; la teoría relacionada a los sistemas: lubricación por aceite y enfriamiento por agua; los conocimientos relacionados a los fundamentos de la termodinámica, trasferencia de calor y los intercambiadores de calor; así como también se presentan los conocimientos relacionados a los instrumentos de recolección de datos, fundamentos de medición y técnicas de medición. Y en el Capítulo V: Solución del problema, se muestran, la solución de cada uno de los objetivos secundarios, es decir, la manera de como se ha determinado la metodología de medición de parámetros físicos, ya sea de forma directa o indirecta, según las condiciones de la instalación, para así determinar los instrumentos de medición necesarios a disponer; se presentó la manera de cómo efectuar el cálculo del balance térmico; se realizó el análisis de los resultados, conllevando a proponer algunas conclusiones preliminares o sugerencias; así como también los costos y el plan de ejecución de la metodología desarrollada. Finalmente, la conclusión de tesis.