Revista de Ingeniería Mecánica Aplicada

Abstracto

Análisis exergético de ciclos Brayton y Brayton inverso con inyección de vapor

Betelmal EH, Farhat S y Agnew B

El desarrollo económico y social global ha llevado al crecimiento de la demanda de energía eléctrica. Las turbinas de gas desempeñan un papel esencial en muchas sociedades y, a medida que aumentan los requisitos de generación de energía, también deben aumentar la potencia de salida y la eficiencia térmica de las turbinas de gas. Este documento presenta una de las formas de mejorar el rendimiento de la turbina de gas con un estudio del análisis exergético de ciclos Brayton combinados y Brayton inverso con vapor inyectado en la cámara de combustión. Se investigó el efecto de la variación de las condiciones de operación (relación de compresión y temperatura ambiente) en el rendimiento de la turbina de gas (eficiencia térmica, potencia), los resultados se compararon con el mismo ciclo, pero sin inyección con las fórmulas analíticas de exergía y destrucción de exergía. La programación del modelo de rendimiento para la turbina de gas se desarrolló utilizando el software comercialmente disponible IPSEpro. El análisis muestra que la mayor destrucción de exergía ocurre en la cámara de combustión. Además, el rendimiento se ha mejorado mediante el uso de inyección de vapor en un 11% en eficiencia y 57% en potencia de salida y disminuye linealmente con el aumento de la temperatura ambiente. Sin embargo, la inyección de vapor aumenta el consumo específico de combustible y la tasa de calor. Por tanto, los parámetros termodinámicos sobre el rendimiento del ciclo son económicamente viables y beneficiosos para las operaciones de las turbinas de gas.