Foros de SóloIngeniería

- 19 Ene 2009, 18:32 #138122

Para realizar un cálculo económico rápido, necesitaría saber, de forma teórica y estimada, de que orden de magnitud puede ser la pérdida de rendimiento nominal de una turbina de vapor, por pasar de 50 MW a 10 MW de potencia.

se entiende que el resto de variables (tipo de recalentamiento, presión y Tª de entrada, salto entálpico...) permanecen constantes.

Gracias por vuestra ayuda. No he sido capaza de encontrar una respuesta a través del google y no tengo tiempo de ir a una biblioteca a consultar bibliografia específica.

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- 19 Ene 2009, 21:23 #138161

No he entendido muy bien tu pregunta.. ¿te refieres a una misma TV que trabaja a plena carga a 50MW, y que cerrando sus válvulas de admisión se consigue bajar a una potencia de 10 MW? ¿o te refieres a dos turbinas independientes, una con 50 MW y otra con 10 MW, ambas a plena carga (válvulas de admisión abiertas al 100%)?.

En el primer caso la cosa es complicada ya que depende del tipo de TV y sobre todo del sistema de admisión (laminación en válvulas de admisión). Esto no lo puedes calcular. Yo te puedo mirar en el curro la pérdida de rendimiento de nuestra TV en las condiciones extremas (plena carga y mínimo técnico), pero son datos de nuestra máquina concreta. De todas formas, esto no lo puedo hacer hasta el miercoles.

En el segundo caso no tienes problemas... el rendimiento no debería depender del tamaño de la TV.

Nota: me estoy refiriendo al rendimiento isentrópico de la TV y no al rendimiento del ciclo.

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- 26 Ene 2009, 08:19 #139278

Muchas gracias por tu respuesta.

En realidad me refiero al segundo de los casos, se trataría de dos turbinas diferentes. Si bien, como tu dices, el rendimiento isentrópico no variaría con el tamaño, ¿lo haría el real?.

La pregunta te la hago de otra manera: si planteo dos plantas de generación de electricidad a través de un ciclo rankine de turbina de vapor, idénticas, salvo por el factor escala, o sea, una de 50 MW y otra de 10 MW, ¿Cómo afecta esto al rendimiento térmico del ciclo y debido a qué factores? Yo tenía asumido que turbinas de mayor tamaño alcanzaban mejores rendimientos nominales, porque el funcionamiento real era más parecido al teórico (el que denominamos isentrópico).

Si me puedes contestar de nuevo, con algún argumento técnico que lo justifique te lo agradecería enormemente. Tengo un trabajo entre manos en el que tengo que discernir esta cuestión y no encuentro más información. No tengo tiempo de descargar un programa de simulación de ciclos y ponerme a implementarlos (no me dedico a eso).

Muchas gracias de cualquier modo

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- 26 Ene 2009, 12:56 #139342

El rendimiento isentrópico de la TV se produce por dos motivos o grupos de motivos:

1º.- Por la válvula de admisión. Si la válvula de admisión está parcialmente abierta (no abierta al 100%), entonces se produce un proceso de laminación (proceso isentálpico pero ojo !!aumenta la entropía!!) que disminuye la capacidad de generar trabajo del vapor de admisión (misma entapía con mayor entropía). Esto no depende del tamaño de la turbina.

2º.- Pérdidas internas. Estas pérdidas se producen básicamente por:

1-Turbulencias del vapor cuando ataca al álabe debido a que el flujo no se ajusta al perfíl del mismo. Esto no depende del tamaño de la turbina sino de un buen diseño/ajuste.
2- Pérdidas por fugas entre corona fija y móvil. Los álabes cuentan con sellos para reducir las pérdidas o fugas a través de los encuentros entre corona fija y móvil. Ten en cuenta que si rozan se produce un destrozo en el interior de la TV, por tanto, siempre existirá un pequeño hueco. Estas pérdidas tampoco dependen del tamaño de la turbina. Si me apuras, las turbinas pequeñas dilatan menos para una misma temperatura de operación, por lo que en teoría estas pérdidas deben ser inferiores.
3- Roces entre perfil de ataque del álabe y el vapor. Las coronas móviles siempre tienen uns fricción con la cámara de vapor a la salida de álabes fijos que se puede asemejar al que tendría un disco rotando en el interior de un gas. Esto tampoco depende del tamaño.

En fín, lo único que se me ocurre es que las TV pequeñas "al ser más baratas" no estén tan bien diseñadas/ajustadas, pero no existe ningún motivo, al menos que yo conozca, por el que el rendimiento isentrópico de una TV de menos potencia deba ser inferior al de una de mayor potencia.

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- 26 Ene 2009, 13:00 #139344

Muchas gracias, te debo una.

Trabajo en el sector de energías renovables. Si te puedo ayudar con algun tema relacionado, estaría encantado de hacerlo.

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