Sample records for TURBINAS DE GAS (gas turbines)
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Selección de Turbinas de Gas para Sistemas de Trigeneración/ Gas Turbine Selection for Trigeneration Systems

Picón, M; Teopa, E; Gallegos, A
2005-01-01

Resumen en español En este trabajo se presenta una metodología para el análisis y selección de turbinas de gas en sistemas de trigeneración. Se desarrolla un modelo termodinámico para reproducir el desempeño de turbinas de gas comerciales en condiciones ISO y en las condiciones locales donde se opera. El modelo incluye el análisis de sistemas de refrigeración por compresión. Se desarrolla un caso de estudio donde se realiza la integración térmica del sistema de trigeneración uti (mas) lizando los conceptos básicos del análisis pinch. Una vez integrada la turbina se analiza la operación bajo diferentes escenarios de producción de calor y potencia. Se demuestra que el sistema integrado más eficiente es aquel que proporciona la potencia requerida por el proceso y que minimiza las pérdidas al ambiente Resumen en inglés This work presents a methodology for the analysis and selection of gas turbines in trigeneration systems. A mathematical model was developed for the prediction of the performance of gas turbines under ISO conditions and under the local conditions of turbine operation. The model included the analysis of refrigeration systems by compression. A case study was carried out where a gas turbine was thermally integrated using pinch analysis techniques. The performance of the inte (mas) grated turbine under different scenarios of heat production and power was analyzed. It was demonstrated that the most efficient integrated system was the one that both supplied the process power requirement and minimized the heat losses to the environment

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Relaciones de Presiones Óptimas de los Ciclos Complejos de las Turbinas de Gas/ Optimum Pressure Ratio for Complex Gas Turbine Cycles

Lugo, Raúl; Zamora, Juan M; Salazar, Martín; Toledo, Miguel
2009-01-01

Resumen en español El objetivo de este trabajo es estudiar el comportamiento termodinámico de turbinas de gas complejas que incluyen varias etapas de compresión y enfriamiento, seguidas de dos o más secciones de combustión-expansión. Se obtienen los modelos matemáticos para determinar el trabajo, la eficiencia térmica y sus respectivas relaciones de presiones óptimas en función de las temperaturas de los gases a la entrada de la turbina y del aire a la entrada del compresor, de las (mas) eficiencias isentrópicas de compresión y de expansión y del número de etapas de compresión N C y expansión N T. Se presentan curvas paramétricas donde se muestran las relaciones de presiones óptimas para obtener el trabajo y la eficiencia térmica máxima, para cada uno de los casos analizados. Para las turbinas de gas complejas, las relaciones de presiones óptimas se encuentran en un rango aceptable, entre 8.1 y 23.1 para el trabajo máximo y de 17.4 a 32.2 para la eficiencia térmica máxima Resumen en inglés The objective of this work is the characterization of the performance of complex gas turbine cycles that include several compressions with intercooling stages, followed by two or more combustion-expansion sections. Explicit relationships are presented to compute the power output, the thermal efficiency and the optimum pressure ratio values as functions of the gas temperatures at the entrance of the turbine and of the air at the entrance of the compressor, of the isentropi (mas) c compression and expansion efficiencies, and the number of compression and expansion stages, N C and N T. Parametric curves showing the optimum pressure ratio to obtain maximum power and maximum thermal are presented for each of the cases studied in this work. For complex turbines, the optimum pressure ratios are in an acceptable range, between 8.1 and 23.1 for the maximum power and between 17.4 and 32.2 for the maximum thermal efficiency

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Confiabilidad Operativa de Sistemas para Compresión de Gas y Generación Eléctrica en Complejos Petroleros/ Operating Reliability of Gas Compression and Power Generation Systems in Offshore Oil Installations

Flores, Marco P; Torres, José G; Rodríguez, José H; Alcaraz, Agustín M
2010-01-01

Resumen en español Se presenta una comparación de tres alternativas tecnológicas para generación eléctrica y compresión de gas en complejos procesadores de aceite crudo, factibles de instalar en México. La comparación se realiza con base en los resultados de evaluaciones de confiabilidad operativa utilizando el método de diagramas de bloques. Se incluyen algunos conceptos relativos a la teoría de confiabilidad de sistemas y se define el tipo de modelo de confiabilidad utilizado, el (mas) cual corresponde a un arreglo en paralelo con redundancia en reserva pasiva y sin incluir mantenimiento en sus componentes. Asimismo, se describen las alternativas y los escenarios operativos analizados, se presentan los diagramas de bloques para cada alternativa, así como los resultados de confiabilidad, los cuales indican que el uso de motores eléctricos para compresión de gas y motores de combustión interna para generación eléctrica resulta más confiable que usar turbinas de gas Resumen en inglés This paper presents a study that compares operative results for three technological alternatives to produce electricity and compress gas in offshore crude oil processing facilities to be installed in Mexico. The comparison of alternatives is made based on system reliability estimations by using the “reliability block diagram” method. The fundamental concepts of the systems reliability theory are pointed out, and the reliability model is defined as a parallel arrangement (mas) with redundancy in passive reserve and without maintenance for any component. Likewise, the alternatives, and the analyzed operative scenarios are described, including the block diagrams and reliability results for each option. The results of the study show that using electrical motors to compress gas and internal combustion engines to produce electricity is more reliable than using gas turbines

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SIMULACIÓN BIDIMENSIONAL DE UN SISTEMA DE COMBUSTIÓN INESTABLE/ TWO-DIMENSIONAL SIMULATION OF AN UNSTABLE COMBUSTION SYSTEM

Achury Varila, Javier; Duque Daza, Carlos; Galeano Urueña, Carlos
2010-04-01

Resumen en español La inestabilidad en la combustión es una condición indeseada en algunos sistemas de combustión como en turbinas de gas por ejemplo. Se refiere a la presencia autogenerada de oscilaciones en la presión que pueden afectar a la cámara de combustión y de paso llegar a generar ruido. Una reciente tendencia generalizada en los procesos de combustión apunta al uso de mezclas pobres para la reducción de contaminantes, no obstante que este tipo de mezclas son más suscepti (mas) bles a la inestabilidad en la combustión. Las complicadas relaciones que gobiernan el fenómeno se pueden resumir como el acoplamiento entre la llama y la acústica del sistema. En el presente trabajo se presenta un planteamiento numérico que permite aproximarse al fenómeno a través de la solución de un modelo de combustión básico implementado computacionalmente. En este modelo se simula una autoexcitación del sistema a través de oscilaciones en la entrada de flujos de reactantes. Finalmente, se comparan los resultados de la simulación numérica con otras simulaciones y datos experimentales Resumen en inglés The Combustion instability is an undesirable condition reached in some combustion systems, as during the operation of gas turbines. It refers to self-excited oscillations of pressure that may affect the combustion chamber and generate noise. A recent generalized tendency in combustion processes aims to the use of lean combustion (low fuel/air ratios) for pollutants reduction, nevertheless this sort of mixtures are more susceptible to combustion instabilities. The complex (mas) relationship that generates the phenomenon can be summarized as the coupling between flame and acoustics. In this paper it is outlined a numerical approach to this phenomenon by solving a basic computational combustion model (by Direct Numerical Simulation). In this model a self-excited system is simulated through imposed oscillations in reactants flows. Finally, results for this numerical simulation are compared against other simulations and experimental available data

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Proceso de gasificación de biomasa: una revisión de estudios teórico- experimentales/ Biomass gasification process: theoretical and experimental studies a review

Pérez, Juan; Borge, David; Agudelo, John
2010-03-01

Resumen en español La situación energética y medioambiental mundial hace que la generación de energía mediante sistemas basados en energías renovables tome cada vez una mayor relevancia. Estos sistemas tienen una doble ventaja ya que posibilitan la diversificación energética y reducen la dependencia del petróleo a la vez que se disminuyen las emisiones globales de CO2. La biomasa es uno de los recursos energéticos con mayor potencial tanto en países desarrollados como emergentes p (mas) ero sigue sin sufrir el desarrollo esperado. La gasificación de biomasa es uno de los sistemas con gran potencial ya que permite la generación tanto de energía térmica como eléctrica, mediante tecnologías de bajo costo como los gasificadores de lecho fijo (potencias medias- bajas), o reactores de lecho fluidizado con tecnología más exigente y con mayor capacidad de generación. La transformación de la biomasa en un combustible gaseoso, aprovechable en motores de combustión interna alternativos o en turbinas de gas como combustible, exige que la biomasa atraviese varios procesos termoquímicos, compuestos por reacciones endotérmicas (secado, devolatilización y reducción) y exotérmicas (oxidación de volátiles y carbón). La selección de un gasificador requiere conocer las propiedades de la biomasa, mientras que el diseño del mismo exige conocer el fenómeno termoquímico por completo. El objetivo de este trabajo es presentar una revisión actualizada de los diferentes planteamientos tanto teóricos como experimentales desarrollados para estudiar el proceso de gasificación de biomasa, tanto en lecho fijo como en lecho fluidizado, con miras a diseñar gasificadores de biomasa. Resumen en inglés Each day the energy systems relying on renewable resources are more relevant in the world energy politics due to the fossil energy and environmental crisis. These systems increase energy resources of countries, reduce the oil dependency, and diminish CO2 global emissions. Biomass is one of the renewable resources with higher potential in developing and developed countries. Biomass gasification has huge possibilities to be developed. Such as fixed bed gasifiers, or fluidiz (mas) ed bed reactors with more technology demanding and more power capacity. Biomass transformation in a gaseous fuel to be used in a reciprocating internal combustion engine or gas turbines requires that biomass passes through several thermochemical stages. Endothermic reactions (drying, pyrolysis and reduction) and exothermic process (volatiles and carbon oxidation). To select a specific gasifier it is necessary to know biomass properties (chemical and physical), whereas to design a reactor it is necessary to know and understand the complete phenomena. The aim of this work is to show an actualized review about different theoretical and experimental approaches to study biomass gaification process in fixed and fluidized bed reactors in order to design biomass gasifiers.

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Fundaciones para turbinas eólicas costa afuera/ Foundations for offshore wind turbines

Villalobos Jara, Felipe Alberto
2009-01-01

Resumen en español Este artículo describe el comienzo y la evolución de la hoy en día creciente mundialmente industria de la energía eólica costa afuera. Como un caso particular, se describe la actual política de energías renovables en el Reino Unido. Se explican las características de las cargas ambientales existentes costa afuera, tipos de suelos del fondo marino y las fundaciones que se utilizan comúnmente. El tipo de estructura y régimen de carga establecen nuevas condiciones (mas) desde el punto de vista de la Ingeniería Civil. Se presentan las cámaras a succión como una fundación alternativa para turbinas de viento costa afuera. Las cámaras a succión son actualmente una alternativa aceptada en vez de usar pilotes en aplicaciones para la industria del petróleo y el gas. Sin embargo, este no es el caso todavía en aplicaciones para aerogeneradores costa afuera Resumen en inglés This paper describes the beginning and evolution of the now worldwide growing offshore wind energy industry. In particular, the current renewable energy policy in the UK is described. The characteristics of the environmental loads offshore, type of seabed soils and foundations commonly adopted are explained. The type of structure and loading regime establish new conditions from a Civil Engineering point of view. Suction caissons are introduced as an alternative foundation (mas) for offshore wind turbines. Suction caissons are currently an accepted alternative to pile foundations in applications for the oil and gas industry. However, this is not yet the case in applications for offshore wind turbines

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The effect of the combustion model on the prediction of temperature and pressure fields in an anular combustor/ Efecto del modelo de combustión en la predicción del campo de temperatura y presión de una cámara anular

Materano, Gilberto; Araujo, Carlos; Márquez, Numa; Colman, Alejandro
2008-08-01

Resumen en español Esta investigación tiene como objetivo comparar los campos de temperatura y presión predichos por los modelos: equilibrio químico adiabático y tasa finita generalizada, en una cámara de combustión anular de una turbina a gas de eje partido. La solución de las ecuaciones de conservaciones implementadas se obtiene usando el método de volumen finito, y a fin de incluir efectos de turbulencia se utiliza el modelo Kapa-Epsilon. De los resultados obtenidos, se concluye (mas) que la elección entre los modelo de combustión mencionados, no afecta la predicción del campo de presiones, ni la forma del perfil de temperatura a la salida de la cámara de combustión. Lo mismo se observa con el cálculo de la temperatura ponderada en masa a la salida, la cual estuvo por debajo de la temperatura de flama adiabática, calculada para las mismas condiciones de prueba. Por otra parte, las mayores desviaciones cuantificadas en el campo de temperatura, vistos en el plano longitudinal y de salida, se presentan en las regiones donde esta variable escalar alcanza su máximo valor. Resumen en inglés A comparison of the temperature and pressure field obtained by the Adiabatic Chemical Equilibrium and the Generalized Finite Rate models, to simulate a twin-spool gas turbine’s annular combustion chamber, is presented in this paper. The solution of the conservation equations was undertaken by using control volume method. In order to include the effect of the turbulence was used standard Kappa Epsilon model. The results obtained in this study show that the use of both mod (mas) els does not affect the pressure field prediction and the shape of the temperature profile at the outlet of the chamber. The same behavior is observed when the mass weighted temperature is calculated. For both models, this temperature was lower than the adiabatic flame temperature at the same operation conditions. By other hand, the most significant differences observed between the temperature fields given by both model, viewed in the axial and the exhaust plane, are observed when the variable reaches it maximum value.

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Resolidificación con láser de barreras térmicas de circona depositadas por proyección térmica plasma (APS)

Díez Moñux, Juan Carlos; Peña Torre, José Ignacio; Orera Clemente, Víctor Manuel; Sierra, M.
2004-11-01

Digital.CSIC (Spain)