Efecto del enfriamiento de entrada refrigerado en las emisiones de gases de efecto invernadero para un motor de turbina de gas de clase de 250 MW
Autores: Dinc, Ali; Mamedov, Ali; Duran, Ertugrul Tolga; Abbassi, Fethi; Elbadawy, Ibrahim; Nag, Kaushik; Moayyedian, Mehdi; Fayed, Mohamed; Otkur, Murat; Gharbia, Yousef
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efecto del enfriamiento de entrada refrigerado en las emisiones de gases de efecto invernadero para un motor de turbina de gas de clase de 250 MW
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Gases de efecto invernadero
Emisiones
Rendimiento del motor
Refrigeración por aire
Potencia
Eficiencia del combustible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se investigó el efecto del enfriamiento del aire de entrada en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y el rendimiento del motor para un motor de turbina de gas terrestre bajo diferentes temperaturas ambientales (15-55 grados C). El estudio tenía como objetivo reducir las emisiones de GEI mientras se mejoraba la potencia de salida y la eficiencia del combustible durante las condiciones de operación en clima cálido. A modo de ilustración, se analizó un modelo representativo de motor de turbina de gas, aproximándose al motor General Electric (GE) de clase 250 MW, en un ciclo simple. Se integró un proceso de refrigeración con un motor de turbina de gas de eje turbo para enfriar el aire entrante, y la potencia requerida para el enfriamiento se extrajo de la potencia de salida de la turbina de gas. Se asumió que este enfriador mecánico proporcionaba una temperatura de aire de entrada de 15 grados C. Sin enfriamiento del aire de entrada, a una temperatura ambiental de 55 grados C, se calculó que la potencia de salida del motor disminuía en un 15.06%, mientras que el consumo de combustible específico de potencia y las emisiones de GEI aumentaban en un 6.09% y un 5.84%, respectivamente. Sin embargo, activar el sistema de refrigeración o enfriamiento en la entrada permitió mitigar la mayoría de los efectos adversos del clima cálido en el rendimiento del motor y las emisiones de GEI. Por lo tanto, con el enfriamiento del aire de entrada, la pérdida de potencia de salida se reduce al 3.28%, lo que indica una recuperación del 11.78% en comparación con la pérdida del 15.06% sin enfriamiento. De manera similar, el aumento en el consumo de combustible específico de potencia causado por la alta temperatura ambiental disminuye del 6.09% al 3.43%, reflejando una mejora del 2.66%. Un hallazgo importante del estudio es que con el enfriamiento del aire de entrada, el aumento en las emisiones de GEI se reduce del 5.84% al 3.41%, lo que significa una mejora del 2.43% en un día caluroso con una temperatura de 55 grados C.
Descripción
En este estudio, se investigó el efecto del enfriamiento del aire de entrada en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y el rendimiento del motor para un motor de turbina de gas terrestre bajo diferentes temperaturas ambientales (15-55 grados C). El estudio tenía como objetivo reducir las emisiones de GEI mientras se mejoraba la potencia de salida y la eficiencia del combustible durante las condiciones de operación en clima cálido. A modo de ilustración, se analizó un modelo representativo de motor de turbina de gas, aproximándose al motor General Electric (GE) de clase 250 MW, en un ciclo simple. Se integró un proceso de refrigeración con un motor de turbina de gas de eje turbo para enfriar el aire entrante, y la potencia requerida para el enfriamiento se extrajo de la potencia de salida de la turbina de gas. Se asumió que este enfriador mecánico proporcionaba una temperatura de aire de entrada de 15 grados C. Sin enfriamiento del aire de entrada, a una temperatura ambiental de 55 grados C, se calculó que la potencia de salida del motor disminuía en un 15.06%, mientras que el consumo de combustible específico de potencia y las emisiones de GEI aumentaban en un 6.09% y un 5.84%, respectivamente. Sin embargo, activar el sistema de refrigeración o enfriamiento en la entrada permitió mitigar la mayoría de los efectos adversos del clima cálido en el rendimiento del motor y las emisiones de GEI. Por lo tanto, con el enfriamiento del aire de entrada, la pérdida de potencia de salida se reduce al 3.28%, lo que indica una recuperación del 11.78% en comparación con la pérdida del 15.06% sin enfriamiento. De manera similar, el aumento en el consumo de combustible específico de potencia causado por la alta temperatura ambiental disminuye del 6.09% al 3.43%, reflejando una mejora del 2.66%. Un hallazgo importante del estudio es que con el enfriamiento del aire de entrada, el aumento en las emisiones de GEI se reduce del 5.84% al 3.41%, lo que significa una mejora del 2.43% en un día caluroso con una temperatura de 55 grados C.