Planta cogeneración con motor accionada por gas

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Una planta de cogeneración construida en 2007, quema gas natural en un motor, con un rendimiento del 48%, para producir energía térmica y eléctrica. El 40% de la producción eléctrica se autoconsume, mientras que el resto se exporta a la red a una tensión de 25 kV. En 24 horas de funcionamiento el motor consume 18,000 kWh de gas natural, generando 1,500 kg/h de gases de escape a 570 ºC, los cuales se emplean para producir calor en una caldera de recuperación (η=98%), de donde salen a 115ºC. Se pide determinar: (CpHUMOS ≈ 1.1 kJ/kgºC)

  1. Rendimiento eléctrico equivalente.
  2. Ahorro porcentual de energía primaria.

 

 Propiedades de gas natural

Planta cogeneración con motor con turbina de gas modelo PGT 2

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Una planta de cogeneración opera con una turbina modelo PGT 2. Los gases de escape se introducen en una caldera de recuperación con un rendimiento del 95% para producir vapor, dejando ésta a 180ºC. Determinar el rendimiento eléctrico equivalente si la planta trabaja durante 24 h al 100% de carga.

(CpHUMOS ≈ 1.1 kJ/kgºC)


 

Motor de combustión alternativo

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Un motor de combustión interna alternativo tiene las siguientes características: potencia nominal (400 kW), consumo específico (176,2 gr/kWh), PCI del combustible (43 700 kJ/kg). Los gases de escape (mge = 1375 kg/h) salen del motor a 400ºC y se introducen en una caldera de recuperación de rendimiento 90%, saliendo de ésta a 140ºC. El agua de refrigeración está a 90 ºC y se emplea para calentar 1,25 l/s de agua de red a 20ºC hasta 60 ºC en un intercambiador de calor.  Calcular el rendimiento eléctrico equivalente.

(CpHUMOS ≈ 1.1 kJ/kgºC)