Variables de operación en un sistema de cogeneración en textilería parte I

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En este artículo se presenta un caso real modificado correspondiente a un Ingenio de azúcar, basado en mediciones en planta y variables de operación.

Presentación del sistema de cogeneración analizado

 En un ciclo de cogeneración el vapor de agua entra a la turbina a 8 MPa y 500 °C. Después de la caldera se bypasea el 25% del vapor a la fábrica de textiles y luego el 15% del vapor de la caldera, colocándose en ambos casos un reductor de presión. De la extracción de la turbina se extrae el 10% del vapor a 500 kPa para utilizarse en la fábrica de textiles, mientras el restante continúa su expansión hasta 5 kPa, condensándose a presión constante y luego se bombea al tanque de retorno de condensados al cual ingresa también el líquido saturado proveniente de la fábrica de textiles, en el tanque de retorno de condensados también ingresa el agua fresca. Luego del tanque de retorno de condensados se bombea hacia la caldera a 8 MPa. El vapor entra al proceso en tres diferentes puntos y sale como líquido saturado a 500 kPa. El flujo másico de vapor es de 56,000 kg/h y se pierde por purga en masa el 3.5%. La eficiencia de caldera es del 90%. El combustible es búnker y su poder calorífico es de 150,000 Btu/gal [0.15 MBtu/gal].

El 10% de la potencia eléctrica producida se utiliza para iluminación, bombeo, ventiladores y automatización del sistema de cogeneración y el precio del combustible es de $ 2.5 por galón. Determinar:

  1. Determinar el factor de cogeneración, REE y RCE para eficiencia de turbina del 100%, 90%, 75% y 60% generando vapor a 8 MPa y 500°C.
  2. Determinar el costo del vapor producido.
  3. Discutir los parámetros obtenidos.

 

 

Metodología de cálculo