Simulación del sistema de generación de energía eléctrica pila de combustible - turbina de gas, alimentado con gas rico en hidrogeno producido por gasificación de carbón

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dc.contributor.advisorKafarov, Viatcheslav Victorovich
dc.contributor.authorChaparro Bonilla, Faver Adrián
dc.contributor.authorSanchez Forero, Diana Isabel
dc.date.accessioned2024-03-03T16:30:46Z
dc.date.available2007
dc.date.available2024-03-03T16:30:46Z
dc.date.created2007
dc.date.issued2007
dc.description.abstractEl carbón es uno de los combustibles fósiles más abundantes en el mundo y una de las principales fuentes de energía. Procesos como la gasificación de carbón son usados para obtener gas de síntesis, que sirve como combustible para la generación de energía eléctrica por medio de pilas de combustible, las cuales se vislumbran como una de las tecnologías capaces de cambiar la forma de producir y usar la energía, por sus características de alta eficiencia y bajas emisiones contaminantes, ya que los únicos productos emitidos a la atmósfera son H2O y CO2. En el presente trabajo se modela un sistema de generación de energía eléctrica de pila de combustible de oxido solido (SOFC), integrado con una turbina de gas (GT), utilizando como combustible un gas rico en hidrogeno. El proceso fue simulado en ASPEN HYSYS 2004.2®. Se realizó un análisis de sensibilidad variando los principales parámetros de operación, encontrándose que las condiciones óptimas de funcionamiento se encuentran a una temperatura de 1000ºC, una presión de 5atm y un factor de utilización de combustible Uf de 0.85. Bajo éstas condiciones de operación se logra una eficiencia del 44.7% (LHV) para la pila de combustible y de 56.8% (LHV) para la pila de combustible integrada con la turbina de gas, demostrando que se obtiene un rendimiento más alto que el logrado por sistemas de generación de energía tradicionales a partir de carbón, los cuales alcanzan eficiencias hasta del 25 %. El modelo fue diseñado para una potencia de 150 KW y escalado para una potencia de 12 MW donde se encontró que la pila hace un aporte del 77% y la turbina de gas un 23% en la generación total de energía en el
dc.description.abstractenglishThe coal is one of the most plentiful fossil fuels in the world and one of the main energy sources. Processes like coal gasification, are use to obtain syngas that is use as fuel for electric power generation through fuel cells, which appear like one of the capable technologies to way of producing and using energy, because of this high efficiency characteristics and low and pollution emissions emitted to the atmosphere (H2O, CO2). This piece of work models a solid oxide fuel cell (SOFC) generation system for electric power integrated with a gas turbine (GT), using a rich hydrogen gas as fuel. The process was simulated using the program ASPEN HYSYS 2004.2®. A sensibility analysis was made changing the main operation parameters, finding that the best function conditions are temperature of 1000ºC, pressure of 5atm and a fuel use factor (Uf) of 0.85, under this operation conditions a efficiency of 44.7% (LHV) for a fuel cell and 56.8% (LHV) for a fuel cell integrated with the gas turbine, this shows that you can get a higher efficiency that the one obtained by the traditional energy generation systems which achieve 25% of efficiency. The model was designed for 150 KW of power, scaled for 120Mw where the fuel cell contributes a 77% and the gas turbine a 23% of the total generation in the energy system. Undergraduate
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/19536
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectHidrogeno
dc.subjectCarbón
dc.subjectPila de Combustible
dc.subjectTurbina de gas
dc.subjectModelamiento
dc.subjectSimulación
dc.subjectASPEN HYSYS.
dc.subject.keywordHydrogen
dc.subject.keywordCoal
dc.subject.keywordFuel Cell
dc.subject.keywordGas Turbine
dc.subject.keywordModeling
dc.subject.keywordSimulation
dc.subject.keywordASPEN HYSYS
dc.titleSimulación del sistema de generación de energía eléctrica pila de combustible - turbina de gas, alimentado con gas rico en hidrogeno producido por gasificación de carbón
dc.title.englishSimulation of power generation system fuel cell-gas turbine using syngas produced by coal gasification
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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