Análisis de la distribución de potencia en turbinas a gas para incrementar la eficiencia de una planta de ciclo combinado

Abstract

El presente trabajo de suficiencia está orientado al sector energético peruano, este sector es de gran importancia para el desarrollo económico del país. La generación eléctrica en nuestro país está creciendo progresivamente a través del tiempo, la demanda de energía está incrementando debido a nuevos proyectos mineros, industriales, manufactura, y otros. Las centrales de generación eléctrica producen la energía requerida en el sector eléctrico, existen diferentes tipos de centrales de generación, estas son térmicas, hidroeléctricas, solar, eólicas, entre otros. Estas centrales de generación se diferencian de las demás por sus características propias, estas características son: potencia instalada, eficiencia, recurso energético. La eficiencia energética es un factor importante en todas las centrales de generación porque tiene un impacto en los costos operativos y en algunos tipos de centrales tienen un impacto en el ambiente. En esta investigación se desarrolla el análisis de la operación de una central de generación térmica de ciclo combinado ubicado en la localidad de Chilca, Lima, Perú. Esta central térmica tiene tres turbinas a gas y una turbina a vapor, las turbinas a gas no tienen la misma eficiencia por lo que en la presente investigación se realiza el análisis para que las centrales térmicas operen con una mayor eficiencia. El presente trabajo utiliza un método matemático que permita calcular una adecuada operación de la central térmica con el objetivo de incrementar la eficiencia del proceso de tal forma que se reduzca el consumo de gas natural. Por lo tanto, en el trabajo de suficiencia se propone lo analizado para la mejora de eficiencia de planta y la reducción de combustible

This research of professional sufficiency is oriented to the peruvian energy sector; this sector is of great importance for the economic development of the country. Electricity generation in our country is growing progressively over the time, the demand for energy is increasing due to new mining, industrial, manufacturing, and other projects. Electric power plants produce the energy required in the electricity sector, there are different types of power plants, these can be thermal, hydroelectric, solar, wind, among others. These generation plants differ from the others by their own characteristics; these characteristics can be installed power, efficiency, and energy resource. Energy efficiency is an important factor in all generation plants because it has an impact on operating costs and in some types of plants; they have an impact on the environment. In this research, the analysis of the operation of a combined cycle termal generation plant located in Chilca, Lima, Peru is developed. This termal power plant has three gas turbines and a steam turbine, the gas turbines do not have the same efficiency, therefore, in the present investigation, and the analysis is performed so that the thermal power plants operate with greater efficiency. The research of professional sufficiency uses a mathematical method that allows to calculate an adequate operation of the thermal power plant with the objective of increasing the efficiency of the process in such a way that the consumption of natural gas is reduced. Therefore, in the sufficiency work, what is analyzed is proposed to improve plant efficiency and reduce fuel.