Índice de figuras

1.1.

Consumo de energía eléctrica por fuentes en 2015 [2] . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.2.

Ciclo Rankine básico [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

1.3.

Ciclo Rankine con tren de calentadores [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

1.4.

Ciclo Rankine de estudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

1.5.

Con guración de ejemplo del método de Spencer, Cotton y Cannon [1] . . . . .

13

2.1.

Esquema de turbina con doble ujo y doble cuerpo [6] . . . . . . . . . . . . . . .

17

2.2.

Sección de turbina de alta presión [7] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

2.3.

Esquema del ujo de vapor en una planta típica [6] . . . . . . . . . . . . . . . .

21

2.4.

Turbina de vapor con generador [6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

2.5.

Línea de expansión de turbina de vapor en Throttle control [6] . . . . . . . . . .

23

2.6.

Etapa de gobierno con ”Governing control” [9] . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

2.7.

Líneas de expansión de turbinas de vapor [10] . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.8.

Presión a la salida del generador de vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

2.9.

Corrección por diámetro de etapa de gobierno [1] . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

2.10.

Corrección por ratio de presión [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

2.11.

Corrección por etapa de gobierno operando a carga parcial [1] . . . . . . . . . .

30

2.12.

Corrección operación a carga parcial [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31

2.13.

Línea de expansión a carga parcial en turbina de alta presión [1] . . . . . . . . .

32

2.14.

Corrección por condiciones iniciales [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33

2.15.

Línea de expansión de secciones con recalentamiento [1] . . . . . . . . . . . . .

34

2.16.

Corrección por presión de escape [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

2.17.

Pérdidas de escape en la sección de condensación [1] . . . . . . . . . . . . . . .

36

2.18.

Diagrama de fugas de la turbina [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39

2.19.

Constante C para cálculo de pérdidas [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39

3.1.

Diagrama de calentador cerrado [11] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

3.2.

Temperaturas en un calentador cerrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

3.3.

Disposición de tubos triangular [11] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

3.4.

Temperaturas en un FWH [11] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48

4.1.

Rendimiento isentrópico una bomba centrífuga a carga parcial [13] . . . . . . .

58

4.2.

Temperatura del condensador a carga parcial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

5.1.

Diagrama de ujo de resolución del ciclo en carga parcial . . . . . . . . . . . . .

63

5.2.

Desviación y residuos de solución segun aparecen en el programa . . . . . . . .

66

6.1.

Rendimiento del ciclo para presión deslizante y presión constante . . . . . . . .

67

6.2.

Potencia de la turbina de alta presión en presión constante y deslizante . . . . .

68

Modelización de ciclos Rankine mediante el método

5

de Spencer, Cotton y Cannon

6.3.

Potencia consumida por la bomba de agua de alimentación . . . . . . . . . . . .

69

6.4.

Potencia generada por el ciclo en presión deslizante y en presión constante . . .

69

6.5.

Diagrama T-s del ciclo a plena carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

6.6.

Diagrama T-s del ciclo a carga parcial (TFR=30 %) . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

6.7.

Rendimiento isentrópico a carga parcial de la turbina de alta presión . . . . . . .

72

6.8.

Rendimiento isentrópico a carga parcial de las turbinas de media y baja presión

72

6.9.

Valor de cada corrección en la turbina de alta presión . . . . . . . . . . . . . . .

73

6.10.

Valor de cada corrección en las turbinas de media y baja presión . . . . . . . . .

73

6.11.

Líneas de expansión de turbina de alta presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74

6.12.

Líneas de expansión de turbina de media y baja presión en presión deslizante . .

75

6.13.

Aumento de potencia al realizar un bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

76

6.14.

Calentadores de alta presión con DCA bajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

76

6.15.

Aumento del DCA al realizar un bypass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

77

6.16.

Calentadores de alta presión con pérdida de carga del 2 % . . . . . . . . . . . . .

77

6.17.

Segundo calentador de alta presión con pérdida de carga del 30 % . . . . . . . .

77

6.18.

Coe ciente global de transferencia de calor en calentadores cerrados . . . . . .

78

7.1.

Entrada de datos al programa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

83

7.2.

Ventana de resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

84

7.3.

Ventana de resultados para con guración de tren de calentadores 3-5 . . . . . .

85

7.4.

Ventana de turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

85

7.5.

Ventana de calentador cerrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

85

Modelización de ciclos Rankine mediante el método

6

de Spencer, Cotton y Cannon

2.1.

Pasos de cálculo para distintos tipos de turbina [1] . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

3.1.

Valores por defecto para parámetros geométricos . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

5.1. Valores por defecto para proceso iterativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

65

6.1. Resultados para presión constante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70

6.2. Resultados para presión deslizante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70

6.3.

Valores de TTD y DCA utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

79

6.4.

Resultados obtenidos con la con guración de Chacartegui et al. [14] . . . . . . .

80

6.5.

Variación porcentual respecto a los valores obtenidos por Chacartegui et al. [14]

81

Modelización de ciclos Rankine mediante el método

7

de Spencer, Cotton y Cannon