Evaluación de las condiciones óptimas de extracción en plantas de potencia a vapor regenerativas por medio de una herramienta computacional

Abstract

Las centrales termoeléctricas a vapor son ampliamente utilizadas para suplir la demanda energética mundial. La mejora en la eficiencia de este tipo de sistemas ha sido estudiada desde diversas perspectivas, como lo son ajustes en el esquema de operación del ciclo, incluyendo el análisis de uso de distintos fluidos de trabajo, y de materiales de los equipos involucrados. Así, las plantas de potencia a vapor regenerativas permiten obtener una mejora en la eficiencia a partir de la disminución de la demanda de calor en el sistema. En este sentido, se propone una herramienta computacional por medio de la cual se determinan las condiciones óptimas de extracción en ciclos regenerativos, tomando como punto de partida los cálculos térmicos asociados a cada uno de los elementos del sistema y la estimación de las propiedades termodinámicas requeridas para ello, a los fines de obtener el comportamiento gráfico y analítico de la disminución de la demanda de calor del ciclo con respecto al calentamiento sufrido por el agua de alimentación a la caldera, que está estrechamente vinculado a las condiciones de la extracción tomada para el regenerador, que a su vez están relacionadas con la mejora en la eficiencia térmica del ciclo.

Steam power plants are widely used to supply the world’s energy demand. Improvement in the efficiency of such systems has been studied from different perspectives as adjustments in cycle operation scheme, including the analysis of use of different working fluids, and materials of the equipment involved. Thus, regenerative steam power plants allow an improvement in efficiency by the reduction of the system heat demand. In this sense, a computational tool is proposed to determinate in regenerative cycles optimal extraction conditions, at first, thermal calculations associated with each of the elements of the system and estimation of thermodynamic properties required for this, in order to obtain the graphical and analytical behavior of the decrease in the heat demand of the cycle with respect to heating suffered by the water fed to the boiler, which is closely linked to the conditions of the extraction taken for the regenerator, which in turn are related with the improvement in the thermal efficiency of the cycle.