Análisis de la condiciones ambientales para la determinación de la potencia y rendimiento de una turbina de gas

Abstract

El funcionamiento de las turbinas a gas depende de las condiciones ambientales a las que se encuentre operando. El propósito del presente trabajo es estudiar el impacto de las condiciones ambientales en la potencia efectiva y rendimiento en una turbina de gas operando en ciclo simple del SEIN. Un análisis termodinámico del ciclo de gas se desarrolla para evaluar cómo la temperatura ambiente, la humedad relativa y la presión ambiental afectan la operación eficiente de la turbina. Este análisis es usado para demostrar que las condiciones ambientales que más impacto tienen en el funcionamiento de la turbina son la temperatura y presión ambiental; sin embargo, debido al proceso de cálculo plasmado en el presente trabajo de investigación, solo la temperatura ambiental será considerada para los cálculos finales. Luego, se desarrolla un análisis estadístico del comportamiento de la turbina de gas del SEIN, configurada en ciclo simple. Esta turbina llamada TG8 pertenece a la Central Termoeléctrica Santa Rosa de la empresa Enel Generación Perú. Se evalúa el comportamiento de la potencia y el rendimiento respecto a la temperatura ambiente durante un año completo. Utilizando el método de cálculo plasmado en el Procedimiento N.°17 del COES – SINAC «Determinación de la Potencia Efectiva y Rendimiento de las Unidades de Generación Termoeléctrica» se procede a calcular la potencia efectiva y rendimiento de la turbina seleccionada. Finalmente, se discuten los resultados obtenidos y se comparan a los datos que se obtuvieron en su último EPEyR.

The operation of gas turbines depends on the environmental conditions in which it is operating. The purpose of this work is to study the impact of environmental conditions on effective power and performance in a gas turbine operating in a simple cycle of the SEIN. A thermodynamic analysis of the gas cycle is developed to evaluate how ambient temperature, relative humidity and ambient pressure affect the efficient operation of the turbine. This analysis is used to demonstrate that the environmental conditions that have the most impact on the operation of the turbine are the temperatura and ambient pressure, however, due to the calculation process embodied in this research work, only the ambient temperature will be considered for final calculations. A statistical analysis of the behavior of the SEIN gas turbine is then developed, configured in a simple cycle. This turbine called TG8 belongs to the Santa Rosa Thermoelectric Power Plant of the company Enel Generación Perú. The behavior of the power and the performance with respect to the ambient temperature is evaluated during a complete year. Using the calculation method embodied in Procedure No. 17 of the COES - SINAC «Determination of the Effective Power and Performance of Thermoelectric Generation Units», the effective power and performance of the selected turbine is calculated. Finally, the results obtained are discussed and compared to the data obtained in his last EPEyR.