Descripcion De La Central Termoelectrica Kallpa

DESCRIPCION DE LA CENTRAL TERMOELECTRICA KALLPA UBICACION La Central Termoeléctrica Kallpa se encuentra ubicada a 63.5 kilómetros al sur de la ciudad de Lima, en el distrito de Chilca, provincia de Cañete; sobre un terreno de 13.5 hectáreas estratégicamente ubicado junto al gasoducto de Camisea y al corredor principal de transmisión eléctrica norte-sur. RELACION DE UNIDADES La central termoeléctrica Kallpa tiene una potencia total instalada de 850 MW y está conformada por tres (03) turbinas a gas marca Siemens y una turbina a vapor marca General Electric, denominadas TG1, TG2, TG3 y TV.

CARACTERISTICAS DE LAS UNIDADES Los rendimientos, definidos como la producción neta de energía por unidad de volumen de combustible consumido a las condiciones de ensayo y expresados en kWh/MPCstd (millar de pies cúbicos estándar), tienen también resultados válidos y satisfactorios.

Vista de la caldera de recuperación de calor. Al desarrollar el Informe, en los cálculos y resultados se ha considerado tres (03) escenarios distintos de condiciones atmosféricas reales o hipotéticas que dan origen a tres (03) tipos de potencias y rendimientos : Condiciones de ensayo Se refieren a las potencias registradas y los rendimientos calculados a partir de valores que fueron registrados a las condiciones de presión atmosférica, temperatura ambiente del aire a la entrada de los filtros que conducen al compresor; humedad del aire atmosférico a la entrada a los filtros de aire, el poder calorífico neto del combustible y la velocidad de giro de la turbina, imperantes al momento de efectuar las mediciones Condiciones ISO Se refiere a las potencias y rendimientos que se habrían obtenido durante el ensayo si las condiciones imperantes durante la prueba hubiesen sido las definidas por las normas ISO, las cuales consideran al aire ingresando al compresor a 101 kPa, a una temperatura ambiente de 15 ºC y a 60% de humedad relativa. Estas condiciones se han complementado con las de referencia, para aquellas que no tienen definiciones ISO: poder calorífico del combustible gaseoso igual a 35,974 KJ/m3 y velocidad de giro igual a 3,600 r.p.m. La potencia ISO se obtiene al convertir las condiciones de Ensayo a las condiciones ISO. Sus conceptos y los procedimientos de cálculo respectivos se explican en el Informe. Los rendimientos se han calculado a partir de los

valores medidos de energía eléctrica y consumo de combustible. Las muestras se analizaron en el laboratorio del Departamento de Gas Natural de Kallpa. Los valores del poder calorífico bajo y gravedad específica empleados en los cálculos son los valores obtenidos en el análisis en laboratorio de las muestras que se tomaron. Estos valores son 0.975 BTU/MPCstd y 0.9244, respectivamente. Condiciones de Potencia Efectiva Se refiere a las que se habrían obtenido si las condiciones imperantes durante la prueba hubiesen sido: el aire ingresando al compresor con 93.3% de humedad relativa, la temperatura ambiente a la entrada del compresor igual a 19.35 °C, igual a la temperatura promedio de los máximos mensuales registrados por Senamhi en su página web para la estación meteorológica de Punta Lobos1 ubicada en Pucusana, Lima, Lima -por ser ésta la localidad con datos históricos más próxima a la ubicación de la unidad ensayada- y una altura de 60 m.s.n.m. En el presente caso, las condiciones de Potencia Efectiva han resultado ser :   

Temperatura promedio de los máximos mensuales: 19.35 °C; Humedad relativa: 93.3%; Altura de 35 m.s.n.m

Se define como Potencia Efectiva a la potencia continua (antes de servicios auxiliares) entregada por la unidad, correspondiente a bornes de generación, cuando opera a Condiciones de Potencia Efectiva y a máxima carga. Durante el ensayo al 100% de carga la unidad operó con normalidad. No existió sobrecalentamiento alguno en los devanados del generador ni en los cojinetes de la turbina. El período de estabilización para la prueba de Rendimiento fue acordado por las partes en 15 minutos a fin de asegurar la estabilidad térmica y verificar una variabilidad mínima. El lapso entre el fin de la prueba al 100% de carga y el inicio de las pruebas a cargas parciales fue definida por el Centro de Control del COES. RENDIMIENTO El rendimiento de una unidad es la expresión una relación “Costo/Beneficio”, donde el beneficio es la energía producida (medida en kWh eléctricos o múltiplo de ella) y el costo es la cantidad de combustible que se consume, expresada en las unidades usuales en que se emplea para un combustible gaseoso (volumen, en pies cúbicos estándar), líquido (volumen, en galones o litros) o sólido (gr, kg). OBJETIVO El objetivo de las pruebas realizadas fue medir la Potencia Efectiva y el rendimiento a cargas parciales y carga total del ciclo combinado operando con 3 turbinas a gas y 1 turbina a vapor en la central termoeléctrica Kallpa, propiedad de Kallpa, de acuerdo a los criterios y procedimientos establecidos por el COES-SINAC.

METODOLOGIA DEL ENSAYO Por razones técnicas de estabilidad, el sistema conformado por las turbinas de gas, los calderos recuperadores de calor y la turbina de vapor no puede operar por debajo de un nivel de carga que equivale al 72%, aproximadamente, de la potencia declarada. A partir de esto, se acordó que los porcentajes de carga a utilizarse para el ensayo de rendimiento serían 72%, 79%, 86%, 93% y 100%, aproximadamente, de la potencia declarada. a.

Además de las variables ambientales y operativas que servirán para determinar los factores de corrección, medir y registrar como mínimo:      

la potencia al eje; la potencia consumida por los auxiliares; el consumo de combustible; la temperatura del combustible; y la temperatura máxima del fluido o parámetro indicativo del nivel de carga de la unidad durante el ensayo en planta;

b.

Tomar hasta 3 muestras de combustible, para determinar en laboratorio su poder calorífico (y eventualmente composición) c. Luego se calcularán la potencia neta y el consumo de calor a condiciones de ensayo. A partir de ellos se determinará el consumo específico de calor y la eficiencia térmica a condiciones de ensayo y se podrá trazar las curvas de eficiencia vs potencia neta, consumo de combustible vs potencia neta, consumo específico de combustible vs potencia neta, consumo de calor vs potencia neta, consumo específico de calor vs potencia neta y potencia bruta vs potencia neta, todo para condiciones de ensayo. d. Después, mediante los factores de corrección, se determinará las potencias parciales a Condiciones de Potencia Efectiva y alguno de los parámetros de medición del rendimiento, también a Condiciones de Potencia Efectiva e. Se completará el cálculo de los demás parámetros de rendimiento para Condiciones de Potencia Efectiva f. Se elegirá la curva de consumo total de calor vs potencia neta y se hallará una relación lineal para ella, dando preferencia a los puntos de mayor consistencia y a los que se encuentran alrededor de la potencia máxima; el criterio para selección de los puntos adecuados obedecerá al desarrollo del proceso de medición durante el Ensayo Las unidades a ensayar son 3 turbinas a gas (TG) que operan con gas natural y una turbina a vapor (TV). El vapor para esta última se genera en tres calderos recuperadores de calor (HRSG, Heat Recovery Steam Generator) que aprovechan los gases de escape de las TG

Los datos técnicos de las tres turbinas a gas y la turbina a vapor, tomados de sus respectivas placas. DATOS DE PLACA TURBINA GAS-TG1 DATOS DE

PLACA –TURBINA A GAS TG2

DATOS DE PLACA TURBINA-TG3

DATOS DE PLACA-TURBINA A VAPOR TV

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS RENDIMIENTO DEL COMBUSTIBLE VS CONSUMO DEL COMBUSTIBLE