Optimización de la operación de la planta térmica para la producción combinada de vapor y energía eléctrica en la CAP cartavio LTDA Nº 39

Abstract

El objeto de la presente tesis es hacer un estudio de la mejor forma de operación de la Central Térmica de la CAP Cartavio, cuando entre en servicio su nueva Caldera (Caldera N°9), la cual]. tiene una capacidad nominal de 225,000 Lbs/hr de vapor a una presión de 600 Psig y a 745 F de Temperatura. Esta Tesis consta de 5 capítulos que a continuación describiremos en forma ligera lo desarrollado en cada uno de ellos. CAPITULO I.- Planteo del Problema Diagramas de Carga. - Este Capítulo está dividido en tres partes principales. En la primera de ellas se hace una Síntesis del proceso de fabricación de Azúcar en Cartavio. Se dan las Características de los Equipos de la/central Térmica tales como las de las Calderas (Calderas N4 13,14,15,16,17,18 y 19), las Curvas Características de los Turbogeneradores: "General Electric, Escher Wyss", ”Siemens" para cuya obtención, se ha tenido que hacer ensayos, las Características del agua de alimentación a las Calderas, etc. También en esta primera parte se hace una descripción de la forma como se distribuye el vapor producido por las Calderas. La segunda parte abarca todo lo concerniente a los Diagramas de Carga Eléctrica diaria de la Central. Existen en Cartavio cuatro sectores claramente definidos de consumo de Energía Eléctrica: Industrial, Agrícola, Población y Particulares. Para cada sector se, ha hecho Diagramas de Carga diaria y una proyección de la Demanda hasta el año 1982. Para establecer la proyección de la Demanda se tomaron datos desde el año 1973 y se han considerado los programas de expansión de cada sector hasta el afio 1982. Integrando las Demandas de cada sector se obtiene la proyección de la Demanda de la Central. La tercera parte de este Capitulo es un comentario de la manera como se trabaja actualmente en la Central, haciendo hincapié en los problemas que ocasiona la falta de va por la cual será subsanada con la puesta en marcha de la nueva Caldera. CAPITULO II.- Formas de operación posibles, Metodología para evaluarlas z Planteo de Alternativas En este Capítulo se describe la metodología a seguir en la evaluación de las Alternativas. La evaluación se hará desde dos puntos de vista: Termodinámico y Económico. La evaluación Termodinámica se hace en base a un estudio de la distribución del vapor y consumo de Energía Eléctrica en la Central. La evaluación Económica se hace tomando como base datos del año 1976, y se dan en Tablas los siguientes: Gastos de Mantenimiento, Operación y Combustible de las Calderas, datos de producción de la Fábrica de Azúcar en el año 1976 Costo del vapor producido por las Calderas, etc. Se plantean también los criterios que se tomaran en cuenta para evaluar las Alternativas y finalmente se plantean 5 Alternativas de operación. CAPITU.LO III.- Evaluación de las Alternatives de formas de operación. - En este capítulo se hace la evaluación de las Alternatives de acuerdo con las condiciones establecidas en el Capítulo anterior, con lo que determinamos cual es la más conveniente a aplicar en la operación de la Central. En primera instancia se estudia la Factibilidad Técnica de las 5 Alternatives planteadas, descartándose en esta a la Alternative N° 4. Se hace un Análisis de Confiabilidad de las Calderas tomando datos de los años 1976 y 1977, según este análisis las Calderas por su mayor probabilidad de horas de servicio estén en el siguiente orden; Caldera N° 15,14,17 y 16 También de acuerdo con este análisis se deduce que la Alternativa. N°3 es mejor que la N°2. Realizamos luego comparaciones preliminares entre las Alternatives N° 1 y 2, N°2 y 5. En la primera comparación resulta la Alternativa N° 2 mejor que la N° 1, y en la segunda, la N°5 es mejor que la N°2, descartándose las Alternativas N° 1 y 2. La comparación de las Alternativas y 5 se hace con una evaluación Técnico - Económica para los años 1979 y 1982, resultando que la Alternativa N°5 es mejor que la N° 3. Se establece desde este momento que la Central Térmica operar entre los años 1979 al 1982 de acuerdo con la Alternativas. CAPITULO IV.- Descripción de la Alternativa Seleccionada. - En este Capítulo se: describe la forma como trabajará la Central según la Alternativa N° 3, tanto para el período de abundancia de aguas: como para el de Estiaje. Según esta alternativa la Central tendrá en operación las Calderas N° 19, 17 y 1.4. CAPITULO V.- Esquemas Generales- Este Capítulo está formado por diversos Diagramas que ha sido necesario elaborar en la realización de esta Tesis.