Estudio y evaluación de la reconfiguración de una planta térmica de vapor de 2 kW utilizando herramientas de diagnóstico comparativo basadas en el modelo exergético

Abstract

El presente documento muestra la investigación desarrollada de tipo experimental, a una planta térmica de escala piloto, ubicada en la Universidad ECCI, Bogotá, Colombia. La investigación tiene como precedentes los estudios realizados por el autor y Silva, en el 2016, mostrando desequilibrios en la operación y funcionamiento de la planta, que dieron lugar al planteamiento de un diseño que permitiera subsanar dichos problemas, partiendo de un diagnóstico completo de la con figuración inicial. Posteriormente se plantearon mejoras a la con figuración, partiendo de los resultados obtenidos al análisis energético y exergético, que permitieron descifrar los equipos involucrados en la inefi ciencia de la planta, principalmente el condensador de vapor. Gracias a los recursos aportados por la Universidad ECCI, se lograron implementar algunas de las mejoras propuestas, mostrando resultados satisfactorios en la operación ESTACIONARIA de la planta, y aumento en las e ficiencias térmicas del ciclo, total y exergética, ya que se disminuyeron pérdidas energéticas asociadas a los procesos. En conclusión, las mejoras planteadas tienen impactos positivos en la e ciencia de la planta, y en los parámetros de tasa de vapor (steam rate) y tasa de calor (heat rate), dejando como recomendación el diseño e implementación del sobrecalentador de vapor y economizador de caldera, para que las irreversibilidades asociadas a la combustión disminuyan considerablemente y la planta sea aun más e ficiente. (Texto tomado de la fuente)

This document shows the experimental developed research, to a pilot scale thermal plant, located at Ecci University, Bogotá, Colombia. The investigation has as precedents the studies carried out by the author and Silva, in 2016, showing imbalances in the operation and operation of the plant, which gave rise to the approach of a design that allowed to correct these problems, based on a complete diagnosis of the initial setup. Subsequently, improvements to the con guration were raised, based on the results obtained to the energy and exergetic analysis, which allowed to decipher the equipment involved in the inefficiency of the plant, mainly the steam capacitor. Thanks to the resources provided by the ECCI University, some of the proposed improvements were implemented, showing satisfactory results in the stationary operation of the plant, and increase in the thermal efficiencies of the cycle, total and exergetics, since associated energy losses were reduced to the processes. In conclusion, the proposed improvements have positive impacts on the efficiency of the plant, and on the steam rate (Steam Rate) and heat rate (Heat Rate), leaving as a recommendation the design and implementation of the steam and economizer overheat of boiler, so that the irreversibilities associated with combustion decrease considerably and the plant is even more efficient