Mejoramiento de la eficiencia de un Ciclo Combinado mediante la refrigeración del aire de ingreso al turbogas

ANDREA RIVAROLA; PABLO ARENA; ERICA CORREA

Universidad Nacional del Litoral, Santa Fé, Argentina

Congreso; IV Encuentro Nacional de Jóvenes Investigadores; 2000

El objetivo de este proyecto es el aumento de la eficiencia de un ciclo combinado mediante la recuperación de la energía térmica contenida en los gases de escape que salen de la caldera de recuperación de calor de dicho ciclo, el cual se encuentra en la provincia de Mendoza (Argentina). El ciclo estudiado está compuesto por dos grupos turbogas con una potencia de aproximadamente 21MW cada uno. Los gases calientes salen de cada turbogas a una temperatura de 530 °C, e ingresan a las calderas de recuperación con un solo nivel de presión, de donde salen con una temperatura de 185 °C. El vapor producido en estas calderas, entra a una turbina de vapor a condensación de 27 MW de potencia con dos extracciones de vapor. La elevada temperatura de los gases de escape indican la posibilidad de recuperar parte de la energía térmica de esos gases para aumentar la eficiencia del ciclo. En este trabajo se evalúa la posibilidad de alcanzar dicho objetivo mediante el enfriamiento del aire de ingreso al compresor a través de la instalación de un sistema de refrigeración. Las características climáticas de la zona de emplazamiento del ciclo, junto con el objetivo de recuperar la energía térmica de los gases de escape, determinaron la elección de un sistema de refrigeración por absorción entre las distintas alternativas tecnológicas actualmente disponibles en el mercado. Para analizar esta alternativa es necesario disponer de las curvas características del grupo turbogas, las cuales relacionan la potencia erogada en función de la temperatura y la presión atmosférica. Debido a que estas curvas no estaban disponibles para la máquina analizada, fue necesario realizar un detallado estudio de los registros históricos de potencia producida y de condiciones ambientales con el objeto de recomponer dichas curvas.  Se procedió luego al tratamiento estadístico de los resultados de este análisis histórico, tomando para ello tres bases distintas: mensual, estacional y anual. Los resultados preliminares de este estudio indican que, no obstante desde el punto de vista termodinámico y del aprovechamiento de los recursos fósiles consumidos esta alternativa sea válida, el alto costo de inversión requerido actualmente por los equipos de absorción hacen inviable su implementación desde el punto de vista del retorno económico de la inversión, en las condiciones particulares de la central estudiada.