Análisis de la mejora de la eficiencia energética de los ciclos de vapor por repotenciación a ciclo combinado

Abstract

La eficiencia de los ciclos convencionales de vapor ha sido largamente superada por la de los ciclos combinados, resultantes de la integración con una turbina de gas que evoluciona a temperaturas superiores, con lo que el diferencial de temperaturas entre la fuente caliente y la fría del sistema aumenta sustancialmente, y con ello su potencia y rendimiento. Es en general posible transformar un ciclo de vapor a un ciclo combinado dado el bajo costo específico del turbogrupo de gas y las ventajas que se obtienen en términos de potencia y eficiencia si el combustible disponible fuera adecuado. Esta operación, conocida como repotenciación por topping, puede ser implementada de muchas formas, dependiendo los resultados que se obtengan, de la forma en que se lo haga. El objetivo del presente trabajo es exponer los problemas que se presentan en Proyectos de repotenciación, las soluciones que pueden proponerse, y los resultados que típicamente se obtienen. Para ello, se parte de un ciclo convencional de vapor de 50 MW y se analizan las alternativas de una repotenciación simple, de una, y dos presiones, y se enuncian las principales conclusiones.

The efficiency of conventional steam cycles have long been overtaken by the combined cycles, resulting from the integration with a gas turbine that evolves to higher temperatures, so the temperature difference between hot and cold source of the system substantially increases, and with it his power and performance. It is generally convenient to convert a steam cycle to a combined cycle given the low cost of specific gas turbine generator set and the benefits in terms of power and fuel efficiency if adequate fuel is available. This operation, known as "repowering by topping" can be implemented in many different ways, depending on the outcome and the manner in which it's done. The objective of this study is to present the problems to be considered in Repowering by Topping Projects, the solutions that can be proposed and the results that are typically obtained. For this, starting point is a 50 MW conventional steam cycle and discusses alternatives for a Simple Repowering, One Pressure Repowering, and Two Pressures Repowering. Main conclusions are presented.