Instalación de turbina de gas

1. Resumen
3. El Compresor
4. La Cámara de combustión – gasificador
5. La Turbina de Gas
6. Conclusiones
7. Bibliografía

Cálculo térmico de una instalación de turbina de gas con gasificador de bagazo de caña

Resumen

En el presente trabajo se presenta un procedimiento de cálculo, metodológicamente diseñado para realizar los cálculos térmicos correspondientes a una instalación de turbinas de gas (ITG) con gasificación de bagazo de caña de azúcar, con el propósito de disponer de una herramienta que facilite la evaluación de las instalaciones ITG anteriormente mencionas y la factibilidad de cogenerar en las condiciones de explotación de un ingenio azucarero.

Introducción

En estudios realizados en la Universidad de Princeton, representando a la agencia para el desarrollo internacional de la ciencia y la tecnología de los Estados Unidos (1), quedó demostrada la factibilidad de empleo del bagazo de caña, material biomásico, en instalaciones de Turbinas de Gas (ITG) con sistemas de cogeneración.

Basado en los estudios reportados por la referida universidad (1), los autores proponen un procedimiento para el cálculo de una instalación de turbina de gas en ciclo simple con gasificador, utilizando bagazo como combustible primario.

Desde el punto de vista metodológico el cálculo está organizado en tres bloques fundamentales, el compresor, La cámara de combustión-gasificador y la turbina de gas propiamente dicha, sobre los cuales se realizan los cálculos requeridos para aportar elementos al diseño y la selección de los componentes del sistema, así como para evaluar el funcionamiento de la ITG. El procedimiento de cálculo desarrollado ha sido empleado en el estudio de las potencialidades de cogeneración con turbinas de gas en los ingenios azucareros de la cubana provincia de Cienfuegos, comprobándose la adecuacidad de la metodología para estudios de este tipo.

El Compresor

Los procesos termodinámicos que se producen en una instalación de turbina de gas y en particular, los procesos en el gasificador requieren el empleo de aire a presión, por lo cual las ITG están dotadas de un compresor encargado de garantizar dicho suministro, y sobre el cual es preciso determinar o conocer los siguientes parámetros:

• Trabajo real de compresión (Wc).
• Temperatura del aire a la salida del compresor (T2).
• Presión a la salida del compresor (P2).
• Flujo volumétrico de aire a la succión del compresor (Gva)
• Potencia que consume el compresor (Nc).

Los datos de entrada que se requieren para realizar los cálculos son:

• Presión a la entrada del compresor (p1.)............................[MPa].
• Temperatura a la entrada del compresor (T1)......................[ K].
• Densidad del aire para las condiciones de entrada (ρ)......[kg/m3].
• Relación de compresión del compresor (x )......................[-].
• Rendimiento Mecánico (h m)....................................................[-].
• Rendimiento Adiabático (h c).........................................[-].