Estudio técnico-económico en la optimización del uso del gas natural, de una central termoeléctrica de ciclo combinado de 850 megavatios ubicada en el distrito de Chilca - Lima

Abstract

El mundo afronta un progresivo agotamiento de sus recursos naturales no renovables; entre ellos el gas natural. Esto se debe a la creciente demanda de la energía, producto del desarrollo de los países industriales. En este contexto mundial, el Perú no es ajeno a estos cambios. Razón por ello, el uso racional de este recurso no renovable es el principal enfoque de esta tesis. Esta tesis estudia la viabilidad de un proyecto de mejora; el cual consiste en el uso eficiente del gas natural en una central térmica de ciclo combinado de una potencia de 850 MW. Y de configuración tres por uno. Esta mejora se logrará mediante la optimización en la etapa de calentamiento de gas natural. Aquí se propondrá usar los gases de combustión provenientes de las chimeneas de las turbinas de gas. Con el objetivo de calentar el gas natural de proceso; antes de entrar a la primera etapa de regulación de gas, evitando así el descenso de temperatura y con ello la condensación del gas (Punto de Rocío). Actualmente este calentamiento, se logra quemando gas natural, proveniente de una derivación de la línea de proceso de entrada de gas natural al calentador. Aquí se aprovecha la energía de los gases de combustión para elevar la temperatura del gas de proceso. Se presenta un diseño mejorado de la etapa del calentamiento de gas natural, que permitirá ahorrar grandes cantidades. Aumentando así la eficiencia global de la planta, y haciéndolo ambientalmente más aceptable, ya que se reducirá la emanación de gases de efecto invernadero. Finalmente se realizará el análisis económico del proyecto junto con la evaluación económica, para demostrar el ahorro y la viabilidad del proyecto propuesto. Así como también un análisis de sensibilidad.

The world faces a progressive depletion of natural resources, based mainly on non-renewable fuels; including natural gas. At the same time that demand for energy it has increased considerably, thanks to the developing countries. Based on this context Peru is no stranger to these changes. Reason why the efficient use of natural gas in the power generation process is the main focus for this thesis. This paper studies the feasibility of implementing a project to improve the use of natural gas combined cycle power plant of 850 MW. And three for one configuration. This will be achieved by optimizing the use of natural gas in the heating step of natural gas. Here you propose to use the flue gases from the smokestacks of gas turbines, to heat the natural gas, before entering the first stage gas regulation, thus preventing the temperature drop of this and thereby gas condensation (dew point). Currently this heating is achieved taking advantage of the calorific value of the flue gases, which are the product of combustion gas from a derivation of the supply line to the gas heater. The new design of this stage of the process, which will save large amounts of gas in heating. Since no gas is burned for this purpose, but it will maximize the temperature of the combustion gases emerging from the gas turbines, thus reducing costs in gas consumption and thus increasing energy efficiency ratios plant.. Finally, the economic analysis of the project will be carried out together with the economic evaluation, to demonstrate the savings and the viability of the proposed project. As well as a sensitivity analysis