Diseño conceptual de planta geotérmica tipo binaria para producción de electricidad - Jiménez Majano, José Erick
El presente proyecto tiene como objetivo plantear una propuesta para incrementar la eficiencia global de una planta geotérmica, ya en operación, mediante una planta tipo Binaria asociada la cual aproveche la energía térmica contenida en el agua procedente de diferentes estaciones de separación. Para esta propuesta se desarrolló un modelo del ciclo termodinámico y transferencia de calor, mediante el cual se identificaron los parámetros principales de operación y dimensionamiento de los equipos principales de transferencia térmica, así como de los equipos de generación de potencia eléctrica. Con esto se pretende establecer las condiciones de operación y dimensionamiento de los equipos principales, cuyo detalle es presentado en este documento. Para el accionamiento de la planta binaria se seleccionaron (por semejanza de presión y temperatura) tres pozos del campo geotérmico en operación, los cuales producen en total 185 [kg/s] de agua geotérmica separada a una presión de separación de 12 [Bar]). Para determinar el salto térmico se determinó la temperatura de abandono a través del análisis de potencial de incrustación de sílice y se estableció una temperatura de condensado. Para evaluar diferentes condiciones de operación se desarrolló un modelo termodinámico del ciclo de potencia en el software EES (Engineering Equation Solver). Mediante este modelo se pudo seleccionar el tipo de fluidos de trabajo y condiciones óptimas (temperatura, flujo y presión) de operación de cada equipo de intercambio térmico. El resultado de la simulación fue utilizado como variables de entrada para la selección de los tipos de intercambiadores de calor a utilizar y su dimensionamiento. Bajo este esquema se obtuvo una potencia genera de 8.19 [MW], con n-pentano como fluido de trabajo, con una presión a la entrada de la turbina de 17.5 [bar], con una eficiencia térmica de 17.6%, una eficiencia exergética de 31.94% y un flujo másico de 105.4 [kg/s]. La temperatura de abandono fue encontrada de 130 [°C] y la temperatura de condensado establecida a 45 [°C]. Las condiciones de trabajo de los equipos principales se muestran en la Tabla 1