Creation date in repository: 2015-02-27
Abstract: RESUM El projecte es basa en la caldera número 6 ubicada a la planta del site de Bayer Material Science, S.L. a La Canonja (Tarragona). La caldera forma part d’un sistema de cogeneració amb turbina de gas, que opera a partir de la combustió de gas natural. Es considera que la turbina opera al 100% de la seva capacitat, sense possibilitat d’influir en les condicions d’operació. La caldera estudiada produeix vapor de 30 bar mitjançant la recuperació de calor dels gasos de combustió expandits. Els gasos surten a l’atmosfera per la ximeneia, situada a la sortida de la caldera. La ximeneia està construida d’acer al carboni, pel que les condicions de sortida dels gasos queden limitades per la temperatura de condensació dels mateixos, evitant problemes de corrosió. S’estudien diferents possibilitats d’augmentar el rendiment energètic de la caldera, amb el fi d’identificar l’alternativa òptima des del punt de vista econòmic. A més es consideren altres limitacions de disseny, com són la instalació i el manteniment d’equips a afegir. S’identifica la opció de millora més adequada a les condicions del procés i s’estudia la seva viabilitat econòmica, així com les possibles desviacions i canvis que pugui provocar en el procés. La decisió s’exposa al client del projecte amb el fi de demostra la solidesa de l’alternativa escollida i comprovar que s’adapta, en tot moment, a les necessitats de l’empresa. SUMMARY The boiler number 6 of the Bayer Material Science, SL energy plant is studied in this report. This boiler is used in a cogeneration process in order to recuperate the residual heat of combustion gases that are produced in a gas turbine. The turbine is supposed to be operating at a 100 % of its capacity and there is no possibility to modify this condition. High pressure steam is produced in the boiler by reducing the residual gas temperature. The steam pressure is 30 bar, and its temperature is 325 degrees, approximately. After this process, the escape gases are emitted to the atmosphere using a chimney, which is situated at the boiler exit. This chimney is made of carbon steel, so there´s a limitation in the gas temperature reduction, as the vapor fraction in these gases can condense and cause corrosion. Different optimization strategies are studied in order to determine the economically optimal one. Other design limitations, as the free space inside the boiler, the escape gases pressure drop and the equipment maintenance are also considered. Finally, an exhaustive economic evaluation of the chosen alternative is made in order to determine its viability. The final decision is exposed to the project client. RESUMEN El proyecto se centra en la caldera número 6 ubicada en la planta para el site de Bayer Material Science, S.L. en La Canonja (Tarragona). Esta caldera forma parte de un sistema de cogeneración con turbina de gas, que opera a partir de la combustión de gas natural. Se considera que la turbina opera al 100 % de su capacidad, sin posibilidad de influir en sus condiciones de operación. La caldera estudiada produce vapor de 30 bar mediante la recuperación del calor de los humos de combustión expandidos. Los humos salen a la atmósfera por la chimenea, situada a la salida de la caldera. La chimenea está construida de acero al carbono, por lo que las condiciones de salida de los humos quedan limitadas por la temperatura de condensación de los mismos, evitando problemas de corrosión. Se estudian diferentes posibilidades de aumentar el rendimiento energético de la caldera, con el fin de identificar la alternativa óptima desde el punto de vista económico. Además se consideran otras limitaciones de diseño, como son la instalación y el mantenimiento de los equipos a añadir. Se identifica la opción de mejora más adecuada a las condiciones del proceso y se estudia su viabilidad económica, así como las posibles desviaciones y cambios que pueda provocar en el proceso. La decisión se expone al cliente del proyecto con el fin de demostrar la solidez de la alternativa escogida y comprobar que se adapta, en todo momento, a las necesidades de la empresa.
Subject: Enginyeria
Language: spa
Work's codirector: PITARCH GUARDIOLA, FELIPE
Subject areas: Enginyeria química Chemical engineering Ingeniería química
Department: Enginyeria Química
Student: CANADELL CUADRADO, HELENA
Academic year: 2013-2014
Title in different languages: OPTIMITZACIÓ D'UNA CALDERA DE RECUPERACIÓ DE GASOS D'UNA TURBINA DE GAS. DISSENY DEL PRECALENTADOR 10W111. ESTRATEGIA DE CONTROL, ANALISI DE SEGURETAT I ESTUDI ECONOMIC DEL PRECALENTADOR 10W111 OPTIMIZATION OF AN ENERGY RECOVERY BOILER OF A GAS TURBINE, DESIGN OF THE HEAT EXCHANGER 10W111. CONTROL STRATEGY, SECURITY ANALYSIS AND ECONOMIC EVALUATION OF HEAT EXCHANGER 10W111 OPTIMIZACIÓN DE UNA CALDERA DE RECUPERACIÓN DE GASES DE UNA TURBINA DE GAS. ESTRATEGIA DE CONTROL, ANÁLISIS DE SEGURIDAD Y ESTUDIO ECONÓMICO DEL PRECALENTADOR 10W111
Work's public defense date: 2014-05-29
Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
Keywords: OPTIMIZACIÓ, CALDERA OPTIMIZING, BOILER OPTIMIZACIÓN, CALDERA
Confidenciality: No
Work's type: Industrial
TFG credits: 12
Title in original language: OPTIMIZACIÓN DE UNA CALDERA DE RECUPERACIÓN DE GASES DE UNA TURBINA DE GAS. ESTRATEGIA DE CONTROL, ANÁLISIS DE SEGURIDAD Y ESTUDIO ECONÓMICO DEL PRECALENTADOR 10W111
Project director: ALVAREZ HERRERO, CARLOS
Education area(s): Enginyeria Química
Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)
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