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Evaluación técnico-económica para mejorar la eficiencia de una turbina de gas lm5000 de la General Electric ubicada en el departamento de servicios industriales balance de refinería de Ecopetrol S.A en Barrancabermeja

Resumen

El Turbogás U2960 que consta principalmente de una turbina de gas aero - derivada GE-LM5000 de General Electric es una planta de cogeneración que opera en ciclo simple en la generación de electricidad a partir de la energía termodinámica de los gases de la turbina y generación de vapor en una URCR a partir de los gases exhostos (750°F). El vapor generado puede ser utilizado para aumentar la potencia de salida de la máquina (STIG) y/o alimentar cabezales de alta y media presión (ciclo combinado). Las altas temperaturas del aire ambiente debidas a la ubicación de la turbina en Barrancabermeja que alimentan los compresores asociados a la turbina ocasionan alto consumo de gas, baja eficiencia de la máquina, alto heat rate y disminución de la potencia de salida. El objetivo principal de este proyecto es aumentar la eficiencia de la turbina de gas mediante el enfriamiento del aire de entrada, reduciendo la temperatura de entrada del aire desde la temperatura de bulbo seco, temperatura ambiente, a la temperatura de bulbo húmedo, lo cual es proporcional al flujo másico de aire alimentado a la turbina; mientras mas alto sea el flujo de aire, mayor será la cantidad de electricidad producida a partir del gas usado, mejorando su potencia de salida y su eficiencia al igual que su disminución en consumo de combustible para producir la misma carga estándar. Se propone la instalación de un sistema de enfriamiento de aire utilizando la tecnología HVAC (heating, ventilating, and air conditioning) que incluye un sistema para retirar humedad, mejorar el trabajo y la operación de los equipos al ofrecerles aire más fresco a su entrada. Se evalúa la filosofía del enfriamiento existente, los sistemas implementados en el mundo y finalmente se revisa un caso similar en turbinas del mismo tipo.