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Modelización y optimización de código para el funcionamiento de un ciclo combinado de tres niveles de presión

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2018-02-20
Defense date
2018-03-05
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En el presente documento se muestra un análisis termodinámico y optimización de una central de ciclo combinado de tres niveles de presión. Para llevar a cabo dicho propósito se ha desarrollado un código numérico en el software MATLAB donde se modeliza el funcionamiento de la central térmica. También se ha empleado la base de datos CoolProp como complemento a las operaciones empleadas en el código para obtener las propiedades de los fluidos en los diferentes estados del ciclo termodinámico. El objetivo principal del código no es simplemente modelizar la operación de un ciclo combinado de tres niveles de presión con recalentamiento, sino que es su optimización. Para ello se han estudiado los diferentes parámetros de los que depende el rendimiento, comprendiendo su influencia y cómo deben variar para incrementar el rendimiento y la potencia desarrollados por la central. De esta manera, partiendo de un marco de operación inicial se ha conseguido desarrollar tal escenario hasta maximizar el rendimiento del ciclo combinado. Previamente al estudio termodinámico y desarrollo del código numérico, se ha analizado en profundidad la tecnología de las centrales de ciclo combinado, comprendiendo su funcionamiento, y demás características que presentan este tipo de centrales térmicas que las hace tan imprescindibles en el panorama energético actual.
In this thesis, a thermodynamic analysis and optimization of a triple-pressure reheat combined cycle power plant is shown. To carry out this purpose, a MATLAB code has been developed to model the operation of the thermal power plant. Also, the CoolProp database has been used as a complement to the code to obtain the properties of the fluids in the different stages of the thermodynamic cycle. The main aim of the code is not to model the operation of a triple-pressure reheat combined cycle, but it is its optimization. To this effect, different parameters whereof such efficiency depends have been analysed, comprehending their influence and the method to enhance the efficiency and power developed by the plant. In this way, starting from an initial setting, it has been achieved to develop such stage until maximizing the efficiency of the combined cycle. Prior to this thermodynamic study and code’s development, the technology of the combined cycle has been analysed profoundly. It has understood its operation and others features that present this thermal power plants which makes them so indispensable in the current energy scene.
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Keywords
Centrales térmicas, Análisis termodinámico, Matlab, Modelización, Ciclo combinado
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