ME Ingeniería en Termofluidos FACTIBILIDAD TÉRMICA DE LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA POR FUENTES GEOTÉRMICAS Prof.: Ramón Friederick Alumnos: Diego Castro Víctor Santibáñez Alonso Duque
Descripción del Problema ◦Desarrollar ingeniería de perfil de una planta geotérmica en Chile para generación eléctrica de 20 [MW].
Selección del Yacimiento LugarCiudadMineríaCamino TolhuacaTemuco (110 km)NO PuchuldizaIquique (160 km)SI ApachetaCalama (139 km)SI El TatioCalama (129 km)SI CalabozosSantiago (240 km)NOSI Nevados de ChillánChillán (76 km)NO Cordón CaulleOsorno (65 km)NO
Selección del Yacimiento LugarTipoTemperaturaProfundidad TolhuacaAcuífero (2) 150 – 160 °C 120 – 320 m 1024 m PuchuldizaManantiales180 – 210 °C563 m ApachetaFumarolas>250 °C600 m El TatioPozos (13) >252 °C >256 °C 571 – 735 m 875 – 1820 m CalabozosFumarolas235 – 300 °C274 m Nevados de ChillánFumarolas125 – 200 °C274 m Cordón CaulleFumarolas Manantiales 170 – 180 °C 225 – 300 °C 1500 – 2000 m
Selección del Yacimiento
Características de los Distintos Yacimientos
Acceso
Selección Final del Yacimiento
Selección de Tecnología Tecnología Intervalo de Potencia [MW] Intervalo de Temperaturas [°C] Estado del Fluido Costo Relativo Potencia Instalada (%) Eficiencia Relativa Flash3 - 90> 180Líquido + VaporMedio42Media Vapor Seco~ 40> 180Vapor secoBajo26Baja Ciclo Binario (incluye Kalina)7 - 10< 180Líquido + VaporAlto4Alta
Termodinámica de Ciclo Flash
Diagrama de Flujo Ciclo Flash
Cálculo de puntos termodinámicos Punto 1 Fluido de entrada Fluido de entrada Temperatura250 ºC Presión39,73 bar CalidadLiquido saturado
Cálculo de puntos termodinámicos Punto 2 Flujo másico1000 ton/h Densidad11 kg/m3 Calidad23% vapor Temperatura200 ºC Presión15,54 bar Entalpía1,48 E+10 kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos Punto 3 Fase vapor Flujo másico230 ton/h Densidad2,63 kg/m3 Temperatura200 ºC Presión15,54 bar Entalpía3,03 E+9 kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos Punto 4 y 5 Turbina multietapa Turbina alta presión Turbina baja presión Condensado Final Flujo másico ton/h Densidad2,630,50,4kg/m3 Temperatura200131,1298,95ºC Presión15,540,80,6Bar Entalpía3,03 E+091,13 E+094,22 E+09kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos Punto 7 Fase liquida Flujo másico770 ton/h Densidad902 kg/m3 Temperatura200 ºC Presión15,54 bar Entalpía1,18 E+10 kJ/h
Cálculo de puntos termodinámicos Potencia final estimada: 20 [MW] Solo un ciclo flash
Plan de Trabajo
Referencias ◦O.Lacourt M., “Análisis de diversas alternativas para generación de enegía eléctrica con fuentes geotermales en Chile”, Universidad de Chile, Nov ◦A. Lahsen, F. Sepúlveda, J. Rojas, C. Palacios, “Present Status of Geothermal Exploration in Chile, Proceedings world geotermal congress 2005, Antalya, Turkey”, Apr ◦ ◦L. Urzúa, “Apacheta, a New Geothermal Prospect in Northern Chile”, ENAP, Santiago, Chile, 2002.
Muchas Gracias