1. INVESTIGACION DEL COSTO DEL KW GENERADO Y EL
COMPORTAMIENTO DE LOS INDICES TECNICOS Y ECONOMICOS
DE LA CTE TERMOBARRANQUILLA (BLOQUE CON 1TG + 1TV).

2. Problema científico.
Desarrollaremos
nuestra
investigación
en
la
planta
de
TERMOBARRANQUILLA donde se analizara el coste de producción
del Kw de energía con diferentes niveles de potencia del sistema de
cogeneración conformado por una TG(Turbina a gas) y una
TV(Turbina a vapor), para alimentar una base de datos donde
podremos comparar y conocer con alto grado de certeza la eficiencia
de dicho proceso basados en el estudio de los índices técnicos y
económicos que serán calculados a lo largo de la investigación.

3. Objetivo
Calcular el costo del Kw y los indicacidores técnicos y económicos
para diferentes valores de potencia.
Objetivos específicos
 Calcular los indicadores del comportamiento térmico del bloque.
 Calcular el costo del Kwgenerado utilizando dos metodologías:
a) UPME
b) Costo de energía primaria
 Elaborar curvas y modelos matemáticos (Regresion multivariada)
del costo del Kw y de los índices para diferentes cargas.
 Estimar el comportamiento del impacto ambiental debido a las
diferentes fuentes de contaminación para el caso de la CTE.

4. Metodología
 Recopilación de toda la información necesaria (Estado del Arte).
 Metodología de Energía Primaria y UPME.
 Análisis y cálculo de parámetros de operación cada uno de los
componentes de bloque cogenerativo.
 Análisis y cálculo de los índices técnicos y económicos.
 Analisis comparativo entre el Kw en el mercado con el costo de
producción de generación de cada Kw en la planta.

5. Estado del Arte
Una central de ciclo combinado es aquella en la que la energía
térmica del combustible es transformada en electricidad
mediante el acoplamiento de dos ciclos termodinámicos
individuales, uno que opera a alta temperatura y otro con
menores temperaturas de trabajo. El calor residual del proceso
de generación de trabajo neto en el ciclo de alta temperatura se
aprovecha en su mayor parte en un intercambiador de calor para
producir trabajo en un ciclo termodinámico de baja temperatura.
Se trabaja con dos ciclos Brayton y Rankine, que utilizan fluidos
diferentes Gas, Agua-Vapor. El ciclo que trabaja con aire-gases
de combustión (Brayton) opera a mayor temperatura que el ciclo
cuyo fluido es agua-vapor (Rankine) y ambos están acoplados
mediante el intercambiador de calor gases/agua-vapor que es la
caldera de recuperación de calor, este ciclo tiene mayor
eficiencia que cada ciclo por separado, alcanzando eficiencias
características superiores al 60%, a diferencia de los otros dos
ciclos por separados que tienen eficiencias características
comprendidas entre el 30 y 40%.
Se usan estos dos ciclos porque es difícil conseguir un único
ciclo termodinámico que trabaje entre las temperaturas medias
de los focos calientes y fríos usuales.
El escape de la TG se usa como fuente calorífica para la caldera
recuperadora que alimenta la TV, el generador de vapor se
comporta como dicha caldera recuperadora puesto que
aprovecha el escape de los gases de la TG.
El fluido motor empleado suele ser agua desmineralizada por su
facilidad de manejo, reposición y abundancia, aunque
conceptualmente no es el único, podrían emplearse otros fluidos
tales como mercurio o fluidos orgánicos.

6. Las turbinas de vapor modernas admiten de un 16 a 18% de
humedad en las últimas ruedas sin que el deterioro de los alabes
sea importante; pero incrementos de presión en la caldera o
disminución en la presión de condensación también causan
incrementos en el porcentaje de humedad presente. Para reducir
la humedad en el escape la solución adoptada consiste en el
recalentamiento del vapor una vez realizada la expansión de
este en la turbina, a su vez este recalentamiento consigue
incrementos significativos de potencia.
Puede mejorarse el rendimiento si aumenta la temperatura
media del foco caliente.