Comportamiento de un motor Diésel que opera con un sistema bi-combustible

Abstract

El presente informe busca explicar, de una manera sencilla y práctica, los beneficios obtenidos al realizar la conversión de un motor diesel para que este trabaje con el sistema bicombustible, de tal forma que se pueda reemplazar en el proceso de combustión una cantidad o porcentaje de combustible diesel por su equivalente térmico en Gas Natural, sin que esto le genere al motor una pérdida de eficiencia y rendimiento. Este proyecto tiene su origen, en la decisión de la Compañía Pluspetrol Norte S.A, de reducir sus costos operativos en la energía eléctrica (US$ / kW-h) mediante la reducción del consumo de combustible diesel en sus Plantas o Centrales de Generación Eléctrica, y el aprovechamiento del Gas Natural asociado de cabeza de pozo como combustible alternativo para la Generación de Electricidad. Este Gas Natural era arrojado al medio ambiente o quemado en los incineradores (flare's) ubicados en las plantas de producción. El informe se inicia con una introducción, donde se menciona y describen los antecedentes, justificaciones, objetivos, alcances y limitaciones del proyecto realizado; así como una breve descripción de la compañía que implementó este sistema bicombustible en sus Grupos Electrógenos, como una forma de solución a una problemática energética. En el Capítulo II, se presentan las definiciones, la composición y las características físicas y energéticas del Gas Natural que se tiene en la planta de producción de Garhering Station, el mismo que es utilizado en los Grupos Electrógenos cuando trabajan en el modo bicombustible, también se hace mención de las especificaciones que debe tener el combustible diesel. En el Capítulo III se hace mención de las características técnicas del motor Caterpillar, modelo 3412 DITA y de los sistemas que lo conforman, poniendo mayor énfasis en el Sistema de Control de Ingreso de Combustible, que es la parte que controla no sólo la operación de motor, si no también, su interacción con panel de control del sistema bicombustible. En el Capítulo IV, se ven las características principales del kit de conversión del sistema bicombustible, sus componentes (equipos, sensores y actuadores), sus parámetros de calibración y el correcto funcionamiento que estos realizan en cada una de las etapas de su proceso de operación. En el Capítulo V, se realiza un análisis técnico - económico de la implementación de estos sistemas bicombustible en los motores Diesel. Se evalúan el comportamiento de sus parámetros de operación y su rendimiento a diferentes cargas y modos (100% Diesel y bicombustible). También se indica el detalle de los costos involucrados en la conversión (equipos, instrumentos, mano de obra y otros), el monto de la inversión y el tiempo de la recuperación de este; así como la proyección del ahorro que se tendría con el uso de este sistema bicombustible en un ciclo de vida del motor (16.000 horas) En el Capítulo VI, se hace mención de algunas experiencias prácticas del uso del sistema bicombustible que contribuyeron a la mejorar las practicas del mantenimiento de este modo de operación. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones, la bibliografía y anexos utilizada en el desarrollo de este informe.