Quispe chanampa carlos presentación oficial

1XXI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR (XXI SPES)

Piura, noviembre del 2014

MSc. Ing. Carlos Quispe ChanampaMSc. Ing. Carlos Quispe ChanampaDr. Ing. Rafael Saavedra García ZabaletaDr. Ing. Rafael Saavedra García Zabaleta

UNIVERSIDAD DE PIURAUNIVERSIDAD DE PIURASECCION ENERGÍASECCION ENERGÍAwww.udep.edu.pewww.udep.edu.peAv Ramón Mugica 131. Piura. PerúAv Ramón Mugica 131. Piura. Perú073-284500073-284500

Evaluar una alternativa energética que suponga: Mejorar la eficiencia de un sistema actual Usar de manera racional y eficiente los recursos

energéticos Promover nuevas fuentes de energía para el

sector industrial Reducir el nivel de emisiones


Producción conjunta, en un proceso secuencial, de dos tipos distintos de energía a partir de la misma fuente de energía primaria.

Cobra relevancia a partir de la primera crisis mundial de petróleo en 1973.

En centrales térmicas, además de la generación de electricidad, se tiene como objetivo recuperar calor para alguna aplicación térmica.


Ahorro económico Aumento de eficiencia Evita pérdidas de transmisión y distribución de energía

eléctrica Reduce niveles de contaminación Alternativa de política energética No es complicada, de fácil acceso

4

Costo de inversión Implica nuevos programas de mantenimiento y operación Implementar sistema para regular nivel de tensión

XXI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR (XXI SPES)

1. Eficiencia estándar:

2. Eficiencia eléctrica:

3. Eficiencia térmica:

4. Eficiencia global (EFU):

5. Relación trabajo-calor:

5

( ) / 2 e

Energía térmica producida Energía léctrica producidaEficiencia

Energía del combustible

+=

,n n

e scC

C

W W

QQ

η•

•= =

,rec rec

t scC

C

Q Q

QQ

η•

•= =

,nn rec rec

g scC

C

W Q W Q

QQ

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•

•

==rec

n

rec

n

Q

W

Q

WPHR


En el proceso de producción de azúcar, se nota el uso de cortadoras, desfibradoras, molinos y centrífugas, las cuales deben ser accionadas mediante energía mecánica.

Demanda de vapor, tanto en la producción de azúcar como de etanol. Se necesita vapor a baja presión para: el purificador, la primera etapa del evaporador multiefecto, el secador y la columna de destilación.

Los residuos sólidos a la salida de los molinos, denominado bagazo, que consiste en los tallos triturados de la caña y sin sacarosa, se puede utilizar como biomasa.


Planta de etanol ubicada en el Departamento de Piura, a 6 km de Sullana.

Su instalación empezó en el año 2006 y entró en operación recién el año 2009. La inversión para el mencionado proyecto supera los 150 millones de dólares.

Se estima que su generación eléctrica puede llegar entre 12 y 16 MW.


DATOS DE INGRESO AL SISTEMA

El flujo de bagazo que ingresa a la caldera:

El poder calorífico inferior del bagazo húmedo:

11

36728 10.202 bagazokg kg

mh s

•= =

)(%14.31)(%5.196)(%6.20718309)/(húmedabase

húmedabase BrixcenizashumedadkgkJPCI −−−=

7517.16 / PCI kJ kg de bagazo=

base_seca

base_seca

%humedad=50%

%cenizas =4%

%Brix =1.21%


Potencias del sistema

Parámetros de sistema de cogeneración en Agrícola del Chira:


Es la oxidación parcial a una temperatura determinada de un combustible sólido o líquido para convertirlo en un combustible gaseoso usando un medio gasificante.

El combustible gaseoso está compuesto por monóxido de carbono, hidrógeno, metano y pequeñas cantidades de algunos hidrocarburos. Además, según el medio de gasificación que se utilice, se puede encontrar también dióxido de carbono, agua, nitrógeno y contaminantes, como cenizas y partículas pequeñas de carbón.

Presenta mejores resultados que la combustión directa en cuanto al poder calorífico obtenido.

Se lleva a cabo con un índice de exceso de aire que oscila entre 0.2 y 0.35.


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Pirólisis:

Combustión:

Reducción:

2 2

2 2 21

2

C O CO

H O H O

+ →

+ →

2 2

2

2

C H O CO H

C CO CO

+ → ++ →

carbón residuos+calor gases+líquidos+

(biomasa) sólidos→


Trabajos y calores del sistema:

Evaluación de parámetros:


A) Repotenciación con precalentamiento de agua de alimentación

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B) Repotenciación con generación de vapor de baja presión


Con el uso de la gasificación en la planta azucarera, se consigue una mejora en el poder calorífico del combustible. El bagazo húmedo tiene un PCI de 7577 kJ/kg, mientras que el combustible a la salida del gasificador 12745 kJ/kg.

Al implementar un sistema con ciclo combinado en lugar de uno sólo con turbina de vapor se obtiene un aumento considerable de trabajo neto: de 14.6 MW a 38.9 MW.

Con el sistema de cogeneración con ciclo combinado y gasificación se logra una reducción del nivel de emisiones :


Comparando parámetros de cogeneración:

La cogeneración implica ahorro energético. La cogeneración es de fácil acceso y permite la generación

distribuida. Existen los ciclos de repotenciación para usar conjuntamente la

caldera con un HRSG. La cogeneración y gasificación pueden resultar como políticas

energéticas de gobierno en la diversificación de su matriz.


MSc. Ing. Carlos Quispe Chanampa 073-284500-3353 [email protected]

Dr. Ing. Rafael Saavedra García Zabaleta [email protected]

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