5. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN EXERGOECONÓMICA DEL
5.4 Comparación de Diseño y Operación Actual al 100% de Carga
El análisis exergoeconómico asume una situación de referencia, que corresponde con el sistema operando en las condiciones en los que fue diseñado. Por este motivo, con el objeto de evaluar las condiciones de operación actuales, se comparan los costos de operación de éstas con las resultantes a las condiciones de diseño. La detención de una disfunción en los equipos ocurre cuando los costos de operación aumentan con respecto a su diseño. Los costos de operación de diseño fueron calculados con los datos del balance térmico al 100% de carga [Comisión Federal de Electricidad, 2003], cuyo desarrollo de cálculo esta en el Anexo A (fue llevado a cabo por el programa de cómputo en Visual Basic v.6, descrito en el Anexo C, que emplea la metodología seguida en el capítulo 4).
Los equipos que conforman la Unidad 3 presentan una diferencia de costos de operación entre diseño y operación actual como se muestra en las tablas 5.3 y 5.4 (en relación a la figura 4.1 y a la tabla 4.1), además esta diferencia se traduce en unidades monetarias por medio del costo de operación exergoeconómico observado en las tablas 5.5 y 5.6 (referidas a la figura 4.1 y tabla 4.1). Con estas tablas se resaltan los siguientes puntos:
-
El costo de operación total de la Unidad 3 en condiciones actuales al 100% de carga incrementa con respecto a diseño en la cantidad de ∆COT = 109 076.80 kW indicando un deterioro en elfuncionamiento de la Unidad 3 (disfunción), y representa pérdidas en unidades monetarias como ∆CO’T = 7 162.6490 $/hr (incremento del costo de operación exergoeconómico total).
-
Los equipos (aparentemente deteriorados) que incrementaron significativamente su costo de operación son: el generador de vapor (con ∆CO = 87 217.349 kW); la turbina de vapor en su sección alta-media presión TAP-TPI (con ∆CO = 14 046.418 kW), y sección de baja presión TBP (con ∆CO = 4 824.6220 kW); las bombas de condensado b1 (con ∆CO = 3 041.0178 kW); y las bombas de agua de alimentación b2 (con ∆CO = 2 558.6495 kW).-
Estos incrementos son indicativos de una disfunción presente en cada uno de los equipos involucrados. Las pérdidas ocasionadas por estas disfunciones se representan en unidades monetarias con el costo de operación exergoeconómico, siendo para los equipos: el generador de vapor de ∆CO’ = 5 731.8483 $/hr; la turbina de vapor en su sección de alta-media presión TAP- TPI de ∆CO’ = 920.0562 $/hr y en su sección de baja presión TBP de ∆CO’ = 316.1825 $/hr; las bombas de condensado b1 de ∆CO’ = 199.1673 $/hr; y las bombas de agua de alimentación b2 de ∆CO’ = 167.6129 $/hr.-
Los incrementos en los costos de operación en el generador de vapor, turbina de vapor, bombas de condensado y bombas de agua de alimentación tienen que ver más por el aumento en sus costos de operación local que por sus costos de generación de residuo (calor desechado al ambiente).-
El costo de operación del sistema de enfriamiento descendió con respecto a su diseño en un valor de ∆CO = 3 456.6840 kW, que es indicativo de un mejor funcionamiento en este sistema, y el ahorro ocasionado se representa en costos exergoeconómicos como ∆CO’ = 225.7232 $/hr. La disminución del costo de operación en el sistema de enfriamiento es debida a su costo de operación local y no a su costo de generación de residuo (calor desechado al ambiente) que aumenta.5. Análisis de Resultados de la Evaluación Exergoeconómica del Sistema de Enfriamiento
Tabla 5.3. Comparación del costo de operación.
Diseño Operación Comparación
EQUIPO
CO ( kW ) CO ( kW ) ∆CO ( kW ) 1.-Generador de Vapor (GV) 242 191.741 329 409.091 -87 217.349 2.-Turbina de Alta y Media Presión (TAP y TPI) 11 320.3797 25 366.7984 -14 046.418 3.-Turbina de Baja Presión (TBP) 11 004.0772 15 828.6993 -4 824.6220 4.-Sistema de Enfriamiento (SE) 27 018.1660 23 561.4820 +3 456.6840 5.-Bombas de Condensado (b1) 1 501.3047 4 542.3225 -3 041.0178 6.-Condensador de Vapor de Sellos (CVS) 44.5495 53.3160 -8.7664 7.-Eyector de Vapor (EV) 227.7085 266.9584 -39.2499 8.-Calentador de Baja Presión C1 3 125.3290 2 877.7530 +247.5760 9.-Calentador de Baja Presión C2 341.4466 576.2186 -234.7719
10.-Deaereador C3 2 594.2243 3 373.6479 -779.4236
11.-Bombas de Agua de Alimentación (b2) 2 903.7039 5 462.3535 -2558.6495 12.-Calentador de Alta Presión C4 1 046.5306 958.9324 +87.5981 13.-Calentador de Alta Presión C5 1 189.4745 2 169.9263 -980.4517 14.-Calentador de Alta Presión C6 1 945.4691 2 016.9849 -71.5158 15.-Generador Eléctrico (GE) 4 400.6247 3 454.2354 +946.3892 16.-Bifurcación a C6 y al Recalentador (Bif1) 0 0 0 17.-Bifurcación al CVS y al Eyector (Bif2) 0 0 0 18.-Unión de las corrientes del CVS y Eyector (U) 0 0 0
19.-Bifurcación a C4 y Atemperación (Bif3) 0 0 0 20.-Bifurcación a Eyector y Vapor Principal (Bif4) 67.2408 80.0543 -12.8135
TOTAL 310 921.971 419 998.775 -109 076.80
Nota: El signo negativo significa que los costos de operación aumentan (disfunción), el signo positivo en la disminución de los costos (mejor funcionamiento) y el cero en que no hay cambio.
Las disfunciones en la Unidad 3 se corroboran por los siguientes aspectos:
-
En el costo del gas natural (corriente 43) que aumenta en ∆B43* = 62 059.72 kW, señalando laexistencia de un mayor consumo del gas. Este incremento se traduce en costo exergoeconómico como ∆π43 = 4 061.685 $/hr.
-
Por el costo exergético de la potencia neta (corriente 54) que asciende en ∆B54* = 62 059.87 kW,indicativo también de más consumo de gas natural, y el costo exergoeconómico del incremento es ∆π54 = 4 061.685 $/hr.
-
Con el costo exergético del residuo (calor desechado al ambiente) que aumenta en la cantidad de ∆B55* = 34 439.761 kW, cuyo costo exergoeconómico es ∆π55 = 2 280.1024 $/hr.Tabla 5.4. Comparación de los constituyentes del costo de operación: costo local y de generación de residuo.
Diseño Operación Comparación
EQUIPO
X ( kW ) Y ( kW ) X ( kW ) Y ( kW ) ∆X ( kW ) ∆Y ( kW ) 1.-Generador de Vapor (GV) 213 553.623 28 638.1177 269 385.628 60 023.4627 -55 832.004 -31 385.344
2.-Turbina de Alta y Media
Presión (TAP y TPI) 10 714.6417 605.7379 23 486.8195 1 879.9788 -12 772.177 -1 274.2409 3.-Turbina de Baja Presión
(TBP) 10 386.9251 617.1521 14 617.3242 1 211.3750 -4 230.3991 -594.2229 4.-Sistema de Enfriamiento (SE) 25 728.1637 1 290.0023 21 877.0768 1 684.4051 +3 851.0869 -394.4028 5.-Bombas de Condensado (b1) 1 424.6242 76.6805 4 230.2930 312.0294 -2 805.6688 -235.3489 6.-Condensador de Vapor de Sellos (CVS) 42.3041 2.2454 49.5295 3.7864 -7.2253 -1.5410
7.-Eyector de Vapor (EV) 216.2315 11.4770 247.9991 18.9593 -31.7676 -7.4822
8.-Calentador de Baja Presión C1 2 950.0482 175.2808 2 657.5177 220.2352 +292.5305 -44.9544 9.-Calentador de Baja Presión C2 322.2969 19.1496 532.1204 44.0981 -209.8234 -24.9485 10.-Deaereador C3 2 473.5281 120.6961 3 164.4069 209.2409 -690.8788 -88.5448 11.-Bombas de Agua de Alimentación (b2) 2 755.3946 148.3093 5 087.1237 375.2298 -2 331.7290 -226.9205 12.-Calentador de Alta Presión C4 988.3076 58.2229 885.7866 73.1458 +102.5210 -14.9228 13.-Calentador de Alta Presión C5 1 124.6276 64.8468 2 005.6804 164.2458 -881.0527 -99.3990 14.-Calentador de Alta Presión C6 1 847.4128 98.0562 1 873.7392 143.2457 -26.3264 -45.1894 15.-Generador Eléctrico (GE) 4 400.6247 0 3 454.2354 0 +946.3892 0
16.-Bifurcación a C6 y al
Recalentador (Bif1) 0 0 0 0 0 0
17.-Bifurcación al CVS y al
Eyector (Bif2) 0 0 0 0 0 0
18.-Unión de las corrientes
del CVS y Eyector (U) 0 0 0 0 0 0
19.-Bifurcación a C4 y
Atemperación (Bif3) 0 0 0 0 0 0
20.-Bifurcación a Eyector y
Vapor Principal (Bif4) 63.8512 3.3895 74.3682 5.6861 -10.5169 -2.2966 TOTAL 278 992.606 31 929.3648 353 629.649 66 369.1250 -74 637.043 -34 439.760 Nota: El signo negativo significa que los costos de operación aumentan (disfunción), el signo positivo en la disminución de los costos (mejor funcionamiento) y el cero en que no hay cambio.
5. Análisis de Resultados de la Evaluación Exergoeconómica del Sistema de Enfriamiento
Tabla 5.5. Comparación del costo de operación exergoeconómico.
Diseño Operación Comparación
EQUIPO
CO‘ ( $/hr ) CO‘ ( $/hr ) ∆CO’ ( $/hr ) 1.-Generador de Vapor (GV) 15 857.3093 21 589.1577 -5 731.8483 2.-Turbina de Alta y Media Presión (TAP y TPI) 741.0253 1 661.0816 -920.0562 3.-Turbina de Baja Presión (TBP) 720.3203 1 036.5029 -316.1825 4.-Sistema de Enfriamiento (SE) 1 773.0879 1 547.3646 +225.7232 5.-Bombas de Condensado (b1) 98.2743 297.4416 -199.1673 6.-Condensador de Vapor de Sellos (CVS) 2.9161 3.4912 -0.5750 7.-Eyector de Vapor (EV) 14.9056 17.4811 -2.5754 8.-Calentador de Baja Presión C1 204.5821 188.4424 +16.1397 9.-Calentador de Baja Presión C2 22.3508 37.7322 -15.3813
10.-Deaereador C3 169.2377 218.2031 -48.9654
11.-Bombas de Agua de Alimentación (b2) 190.0744 357.6874 -167.6129 12.-Calentador de Alta Presión C4 68.5052 62.7933 +5.7119 13.-Calentador de Alta Presión C5 77.8623 142.0922 -64.2299 14.-Calentador de Alta Presión C6 127.3492 132.0772 -4.7279 15.-Generador Eléctrico (GE) 288.0120 226.0726 +61.9393 16.-Bifurcación a C6 y al Recalentador (Bif1) 0 0 0 17.-Bifurcación al CVS y al Eyector (Bif2) 0 0 0 18.-Unión de las corrientes del CVS y Eyector (U) 0 0 0
19.-Bifurcación a C4 y Atemperación (Bif3) 0 0 0
20.-Bifurcación a Eyector y Vapor Principal (Bif4) 4.4015 5.2421 -0.8406 TOTAL 20 360.2148 27 522.8639 -7 162.6490
Nota: El signo negativo significa que los costos de operación aumentan (disfunción), el signo positivo en la disminución de los costos (mejor funcionamiento) y el cero en que no hay cambio.
Tabla 5.6. Comparación del costo local y de generación de residuo (del costo de operación exergoeconómico).
Diseño Operación Comparación
EQUIPO
X‘ ( $/hr ) Y‘ ( $/hr ) X‘ ( $/hr) Y‘ ( $/hr ) ∆X‘ ( $/hr ) ∆Y‘ ( $/hr ) 1.-Generador de Vapor (GV) 13 976.6574 1 880.6630 17 630.7504 3 958.4073 -3 654.0929 -2 077.7554
2.-Turbina de Alta y Media
Presión (TAP y TPI) 701.2468 39.7818 1 537.1013 123.9802 -835.8545 -84.2016 3.-Turbina de Baja Presión
(TBP) 679.7922 40.5315 956.6155 79.8873 -276.8232 -39.3592 4.-Sistema de Enfriamiento (SE) 1 688.3740 84.7154 1 436.2820 111.0825 +252.0919 -26.3687 5.-Bombas de Condensado (b1) 93.2387 5.0356 276.8640 20.5776 -183.6252 -15.5420 6.-Condensador de Vapor de Sellos (CVS) 2.7687 0.1413 3.2415 0.2497 -0.4728 -0.1022 7.-Eyector de Vapor (EV) 14.1519 0.7523 16.2307 1.2503 -2.0788 -0.4966
8.-Calentador de Baja Presión C1 193.0715 11.5106 173.9184 14.5240 +19.1531 -3.0133 9.-Calentador de Baja Presión C2 21.0933 1.2575 34.8240 2.9081 -13.7307 -1.6506 10.-Deaereador C3 161.3116 7.9261 204.4042 13.7989 -43.0925 -5.8728 11.-Bombas de Agua de Alimentación (b2) 180.3350 9.7394 332.9418 24.7455 -152.6068 -15.0061 12.-Calentador de Alta Presión C4 64.6817 3.8234 57.9695 4.8237 +6.7122 -1.0003 13.-Calentador de Alta Presión C5 73.6038 4.2584 131.2605 10.8316 -57.6567 -6.5731 14.-Calentador de Alta Presión C6 120.9099 6.4393 122.6305 9.4467 -1.7205 -3.0074 15.-Generador Eléctrico (GE) 288.0120 0 226.0726 0 +61.9393 0 16.-Bifurcación a C6 y al Recalentador (Bif1) 0 0 0 0 0 0 17.-Bifurcación al CVS y al Eyector (Bif2) 0 0 0 0 0 0
18.-Unión de las corrientes
del CVS y Eyector (U) 0 0 0 0 0 0
19.-Bifurcación a C4 y
Atemperación (Bif3) 0 0 0 0 0 0
20.-Bifurcación a Eyector y
Vapor Principal (Bif4) 4.1789 0.2225 4.8671 0.37499 -0.6882 -0.1524 TOTAL 18 263.4283 2 096.7990 23 145.9749 4 376.8889 -4 882.54 -2 280.1024 Nota: El signo negativo significa que los costos de operación aumentan (disfunción), el signo positivo en la disminución de los costos (mejor funcionamiento) y el cero en que no hay cambio.
5. Análisis de Resultados de la Evaluación Exergoeconómica del Sistema de Enfriamiento
- Análisis de costos de operación en el sistema de enfriamiento
Anteriormente se encontró que el sistema de enfriamiento tiene un mejor funcionamiento, ahora se analiza el comportamiento de los equipos que lo conforman, para este fin se comparan los costos de operación en sus condiciones de operación actual con las de diseño, además de los costos de operación exergoeconómico. La comparación se describe en la tabla 5.7 y la tabla 5.8 (en base a la figura 4.2 y tabla 4.5), con las siguientes observaciones:
-
Los equipos que disminuyeron su costo de operación con respecto a diseño son la torre de enfriamiento (∆CO = 3 497.4397 kW) y el condensador (∆CO = 3 399.6701 kW), por lo tanto son los equipos que provocan el mejor funcionamiento del sistema de enfriamiento. Este hecho se interpreta con el ahorro en unidades monetarias con el costo exergoeconómico: en la torre de enfriamiento con ∆CO‘ = 229.9503 $/hr y en el condensador con ∆CO’ = 220.9415 $/hr.-
Solo el equipo que elevo su costo de operación con relación a diseño fueron las bombas de agua de circulación BAC (∆CO = 3 440.4258 kW) que tienen entonces una disfunción. El costo de operación exergoeconómico de esta disfunción es ∆CO‘ = 225.1686 $/hr.Tabla 5.7. Comparación del costo de operación en el sistema de enfriamiento.
Diseño Operación Diferencia
EQUIPO
CO ( kW ) CO ( kW ) ∆CO ( kW ) SE1.-Condensador (Cond) 13 039.4008 9 639.7307 +3 399.6701 SE2.-Torres de Enfriamiento (TE) 4 831.1111 1 333.6713 +3 497.4397 SE3.-Bombas de Agua de Circulación (BAC) 9 147.6541 12 588.0799 -3 440.4258 SE4.-Bifurcación a Enfriamiento de Auxiliares y Condensador (Bifse1) 0 0 0 SE5.-Bifurcación de Potencias a las Bombas de Limpieza del Condensador y de Dosificación de Químicos de Torre (Bifse2)
0 0 0 TOTAL 27 018.1660 23 561.4820 +3 456.6840
Nota: El signo negativo significa que los costos de operación aumentan (disfunción), el signo positivo en la disminución de los costos (mejor funcionamiento) y el cero en que no hay cambio.
Tabla 5.8. Comparación del costo de operación exergoeconómico en el sistema de enfriamiento.
Diseño Operación Comparación
EQUIPO
CO‘ ( $/hr ) CO‘ ( $/hr ) ∆CO‘ ( $/hr )
SE1.-Condensador (Cond) 857.8208 636.8792 +220.9415
SE2.-Torres de Enfriamiento (TE) 316.5715 86.6212 +229.9503 SE3.-Bombas de Agua de
Circulación (BAC) 598.6954 823.8641 -225.1686
SE4.-Bifurcación a Enfriamiento de
Auxiliares y Condensador (Bifse1) 0 0 0
SE5.-Bifurcación de Potencias a las Bombas de Limpieza del Condensador y de Dosificación de Químicos de Torre (Bifse2)
0 0 0
TOTAL 1 773.0879 1 547.3646 +225.7232
Nota: El signo negativo significa que los costos de operación aumentan (disfunción), el signo positivo en la disminución de los costos (mejor funcionamiento) y el cero en que no hay cambio.
Conclusiones
CONCLUSIONES
La metodología de cálculo del análisis exergoeconómico empleada en este trabajo ha permitido mostrar, de una manera sencilla y objetiva, los procedimientos necesarios para realizar la evaluación de la Unidad 3 y su sistema de enfriamiento de la Central Termoeléctrica Valle de México.
El análisis exergoeconómico no sustituye al análisis térmico (o energético) sino lo complementa. Con el análisis térmico no es posible detectar los equipos que provocan la degradación de la energía en un sistema, debido a que solo distingue las transformaciones de energía. Por otro lado, en el análisis exergético, como parte de la exergoeconomía, si es posible detectar las degradaciones de la energía (destrucción o pérdida de exergía).
En el caso de estudio, con el análisis térmico la energía pérdida o sea la que no se transforma en potencia eléctrica se encuentra localizada básicamente en el calor perdido en el generador de vapor y en el calor desechado al ambiente. Por el contrario es en el análisis exergético donde se observa que la capacidad de producir trabajo o potencia (exergía) se va perdiendo a lo largo de la instalación, principalmente en equipos que no suponían pérdidas de energía si implican degradación de la misma. También con el análisis exergético fue posible identificar y cuantificar correctamente las pérdidas por irreversibilidades ocasionadas por la producción de entropía al interior de los equipos, así como las pérdidas producidas por el desalojo de corrientes al ambiente (efluentes), siendo en este caso solo el calor desechado al ambiente. Las pérdidas en conjunto representan las pérdidas totales de exergía en el sistema.
Por otra parte, con los análisis de costos exergéticos y exergoeconómicos, como parte de la exergoeconomía, fue posible conocer el impacto de las pérdidas exergéticas en términos de costos. Además, se identificaron los equipos del ciclo de potencia (ciclo Rankine) que generan el residuo (calor desechado al ambiente) con el costo que representan.
En general, el análisis exergoeconómico, con los parámetros de eficiencia exergética, costo exergético, costo exergoeconómico y costo de operación (tanto exergético como exergoeconómico), ayuda a puntualizar en que equipos o procesos de un sistema se pueden tomar acciones correctivas y lograr un mejor aprovechamiento de la energía con conveniencias tanto técnicas como económicas. Con el análisis exergoeconómico, se concluye en la existencia de pérdidas por la disfunción de los equipos de la Unidad 3, repercutiendo en:
a) Un aumento en el costo de operación de la Unidad 3 por un valor de ∆CO = 109 076.80 kW con ∆CO’ = 7 162.649 $/hr;
b) Un mayor costo de la potencia neta entregada por ∆π = 4 061.685 $/hr (con un valor de operación actual de π =30 135.772 $/hr), por lo tanto un mayor costo y consumo de combustible (gas natural);
c) Un incremento en el costo por generación de residuo (o calor desechado al ambiente) con un ∆π = 2 280.1024 $/hr, teniendo un valor de operación actual con un costo de π =4 376.8889 $/hr.
Las principales pérdidas en base a la comparación de operación respecto a diseño por disfunción en la Unidad 3 de la Central Termoeléctrica del Valle de México se deben principalmente a los siguientes equipos:
-
El generador de vapor, con un aumento en su costo de operación de ∆CO = 87 217.349 kW y ∆CO’ = 5 731.8483 $/hr.-
La turbina de vapor, con un aumento en su costo de operación en su sección de alta-media presión de ∆CO = 14 046.418 kW y∆CO’ = 920.0562 $/hr y en su sección de baja presión con costos de ∆CO = 4 824.6220 kW y∆CO’ = 316.1825 $/hr.-
Las bombas de condensado, con un aumento en su costo de operación de ∆CO = 3 041.0178 kW y ∆CO’ = 199.1673 $/hr.-
Las bombas de agua de alimentación, con un aumento en su costo de operación con un valor de ∆CO =2 558.6495 kW y∆CO’ = 167.6129 $/hr.Estos equipos del ciclo de potencia tambien intervienen más en la formación del residuo (calor desechado al ambiente) en el sistema de enfriamiento.
Por otra parte, el sistema de enfriamiento presenta una mejora en su operación, traduciéndose en un ahorro en su costo de operación por ∆CO = 3 456.6840 kW y ∆CO’ = 225.7232 $/hr. Las mejoras se localizan:
a) En la torre de enfriamiento, con un ahorro en su costo de operación de ∆CO = 3 497.4397 kW y ∆CO’ = 229.9503 $/hr,y
b) En el condensador, representando un ahorro en su costo de operación de ∆CO = 3 399.6701 kW
con ∆CO’ = 220.9415 $/hr.
Las únicas pérdidas por disfunción en el sistema de enfriamiento se deben a las bombas de agua de circulación, indicando un incremento en su valor de costo de operación de ∆CO = 3 440.4258 kW con ∆CO’ = 225.1686 $/hr.
Recomendaciones
RECOMENDACIONES
• El análisis exergoeconómico requiere de la obtención de datos de operación perfectamente leidos y validados, implicando mas y mejor instrumentación.
• Las posibles acciones de corrección deben considerar el factor de vida útil de los equipos de la Unidad 3 por su antigüedad. También se debe tener en cuenta que las condiciones ambientales, que afectan el comportamiento de los equipos (directamente la operación del sistema de enfriamiento), no son modificables a voluntad.
• Al ser el generador de vapor, la turbina de vapor, las bombas de condensado y las bombas de agua de alimentación los equipos que presentan las mayores disfunciones, debidas a los aumentos en su costo de operación actual con respecto a diseño, se les debe poner especial atención en su funcionamiento y darles buen mantenimiento principalmente en el generador de vapor por repercutir más en la disfunción de la Unidad 3.
• El sistema de enfriamiento como se concluyó opera en condiciones óptimas a la fecha de la prueba. En sus equipos que lo conforman solo las bombas de circulación tienen disfunción. Por esta razón se pueden proponer acciones encaminadas por un lado a proporcionar más ahorros en el costo de operación actual del sistema, en su condensador y torre, y por otro reducir la disfunción producida en las bombas de agua de circulación, ya sea con acciones correctivas o con la verificación de su función y labor de mantenimiento.
• En el Anexo B se proponen algunas acciones correctivas con la variación de párametros de operación de la Unidad 3 y su sistema de enfriamiento al 100 % de carga.
Estudios posteriores a este trabajo de tesis, pueden estar conducidos en los siguientes aspectos: Por el gran impacto que tiene el generador de vapor en el funcionamiento de la Unidad 3, reflejado en sus altos costos de operación, es recomendable realizar estudios en los equipos que lo conforman.
Las herramientas computacionales, hoy en día, proporcionan grandes facilidades para automatizar las actividades de cálculos repetitivos, por lo tanto el desarrollo de software, para este efecto, fue realizado; teniendo como beneficio el ahorro de tiempo durante la evaluación exergoeconómica. Por este motivo, el programa realizado puede ser empleado a otras cargas usando las condiciones de operación y diseño de la carga elegida. Además este programa es susceptible de ser modificado para otras Centrales Termoeléctricas similares, inclusive de mayor capacidad.
Es importante fomentar el análisis exergético, ya que con los análisis energéticos (basados en la Primera Ley de la termodinámica) empleados mas comúnmente no son suficientes para identificar procesos o equipos con disfunciones. Aunque hay que señalar que el análisis exergético no desplaza al análisis energético sino que lo complementa.
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Implementar estos sistemas en tiempo real, es decir estar monitoreando los datos de condiciones de operación en la Unidad 3 para poder asegurar mas la predicción de donde y cuando ocurren las disfunciones. Las variaciones en costos de operación con respecto a diseño, a medida que pasa el tiempo, ayudaran a encontrar el ahorro por irreversibilidad, obteniéndose así un diagnostico en tiempo real. Esto se puede notar con la figura R1:∆
CO
Ahorro
por
Irreversibilidad
t
Figura R1.Curva de variación de los costos de operación a través del tiempo.
Proponer proyectos de análisis exergoeconómicos, en la industria de la transformación, es la tarea a seguir; y sobre todo en empresas en las que se realizan innumerables procesos e intercambios de energía.
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ANEXO A
Análisis Exergoeconómico de la Unidad 3
de la Central Termoeléctrica Valle de México a
Condiciones de Diseño al 100 % de Carga
Los resultados del análisis exergoeconómico de la Unidad 3 de la Central Termoeléctrica Valle de México a las condiciones de diseño al 100 % de carga, realizado por el programa en Visual Basic v.6 (Anexo C), se resumen en las siguientes tablas:
A) Análisis energético (térmico). La tabla A.1 esta en relación al la figura 3.5 y la tabla 3.1, mientras que la tabla A.2 en la figura 3.8 y la tabla 3.3.