TERMOJARAMIJO UBICADA EN EL CANTON JARAMIJO DE LA PROVINCIA DE MANABI

1. CICLO TERMODINÁMICO
CENTRALES ELÉCTRICAS

2. INTRODUCCION
La generación de energía eléctrica implica incurrir en altos costos que deben ser
minimizados mediante el uso eficiente de los recursos disponibles. Siendo el
combustible el recurso primario para la operación de las centrales de
generación termoeléctrica, la falta de un modelo de gestión para su
aprovisionamiento, pondría en riesgo la generación de energía que proviene de
las centrales termoeléctricas.

3. ¿QUÉ ES UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA?
Es una instalación empleada en la
generación de energía eléctrica a
partir de la energía liberada por
combustibles fósiles como petróleo,
gas natural, carbón, madera y
núcleos de uranio. Este calor es
empleado por un ciclo
termodinámico convencional para
mover un alternador y producir
energía eléctrica, en el. Caso de usar
combustibles fósiles, liberando
dióxido de carbono a la atmosfera.

4. TIPOS DE CENTRALES TERMOELÉCTRICAS
 De ciclo convencional
Aquellas centrales térmicas que emplean la
combustión del carbón, petróleo (bunker) o
gas natural, para generar la energía
eléctrica. Son consideradas las centrales más
económicas y rentables, por lo que su
utilización está muy extendida en países en
vías de desarrollo
 De ciclo combinado
Son un tipo de central que utiliza gas natural,
gasóleo o incluso carbón preparado como
combustible para alimentar una turbina de
gas.
Luego los gases de escape de la turbina de
gas, se utilizan para producir vapor que mueve
una segunda turbina. Cada una de estas
turbinas está acoplada a su correspondiente
alternador para generar la electricidad como
en una central termoeléctrica clásica.

5. CENTRAL TERMOELÉCTRICA JARAMIJÓ

6. CENTRAL TERMOELÉCTRICA JARAMIJÓ
En Jaramijó se construyó la Central Termoeléctrica mas grande de Manabí y una de las
mas grandes del país, asentada sobre una extensión de 135.614,27 𝑚2 y ubicada en la
vía de ingreso a la comuna de pozo de la Sabana.
Esta central es la mayor generadora de energía en la provincia, posee 18 unidades
fabricadas por Hyundai con una potencial nominal de 7.16 MW cada unidad, es decir
que la capacidad total de la central es de 128,88 MW.
La instalación de la planta se inicio el 17 de agosto de 2011, con una inversión total
aproximada de 157 millones de dólares. La central posee 4 transformadores elevadores,
2 de 50 MVA y 2 de 62.5 MVA 13.8/138 kV, los cuales se conectan al sistema Nacional
Interconectado de 138kV.

7. CENTRAL TERMOELÉCTRICA JARAMIJÓ
CARACTERISTICAS:
 Una generación térmica con combustible de producción Nacional.
 Aporta con el 5% de la generación Eléctrica Nacional.
 Cubre 76% de la demanda eléctrica de la Provincia de Manabí.
 Aporta un ahorro al estado ecuatoriano, en aspectos de importaciones de $30
MM/AÑO.
 Una disminución de Dióxido de carbono en tanto de importaciones de 544
Mil Ton/Año aproximadamente.

9. CENTRAL TERMOELÉCTRICA JARAMIJÓ
DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES:
Está comprendida por 18 generadores Hyundai con una potencia unitaria de 7.16 MW,
conformados en 2 grupos de 5 generadores y 2 grupos de 4 generadores.
Cada grupo de generadores esta
conectado por medio de una barra que lleva
a transformadores elevadores de 13.8kV a
138kV, cuya potencia generada será
incorporada al Sistema Nacional Interconectado.

10. UNIDADES DE GENERACIÓN
Los equipos de generación son de Marca Hyundai en unidades contener izadas,
Marca HIMSEN ENGINE, con una potencia nominal de 9,757 KVA cada una, voltaje
nominal de 13,800 V y corriente nominal de 408.21A, a un factor de potencia de
0.85
Estos generadores tienen un tamaño de 40 pies y alcanzan velocidad sincrónica de
720RPM, a una frecuencia de 60Hz. Para la operación del generador se utiliza diésel
oil / Heavy fuel oil / Gas natural.

11. UNIDADES DE GENERACIÓN
Partes que la
conforman:
• Motor.
• Generador.
• Panel de control.
• Recinto.
• Radiador.
• Silenciador de
escape de gas.
• Extractor de aire
de ventilación.

12. UNIDADES DE
TRANSFORMACIÓN
 Cada grupo de
generadores que se
conecta a transformadores
de 50MVA y 62,5 MVA cuya
relación de voltaje es de
13.8KV a 13,8000KV

13. UNIDADES DE CONTROL Y TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE
COMBUSTIBLE
HFO4 (bunker), que
se almacena en dos
tanques principales
de almacenamiento
con capacidad de
6000m3 o 1’500.000
galones de
combustible

14. Aquí se produce la explosión al entrar en contacto, el comprimido tomado del ambiente con
el combustible que ingresa, el movimiento del motor mueve el rotor del generador a 600
RPM y por medio de la autoexcitación del propio generador eléctrico se produce la energía
eléctrica que sale al sistema internacional interconectado a través de dos transformadores.

15. Lo motores son de color azul y los
generadores son de color blanco
gris, los gases de la combustión
que salen a muy alta temperatura
pasa por unos intercambiadores de
calor o calderines para calentar
agua y producir vapor, ese vapor
sirve para calentar el combustible
desde los tanques diarios, las
tuberías hasta inyectar al motor.

16. El motor para su enfriamiento utiliza agua
desmineralizada que pasa por unas
cavidades diseñadas en el motor para ese
efecto el agua caliente que sale de los
motores se enfría intercambiando su
calor en los radiadores por medio de aire
que ingresa por intermedio de los
ventiladores, esa agua forma un circuito
cerrado, desde la sala de mando se
comanda y se controla todo el proceso.

17. La planta generadora que hace
de cabeza de energía en
Manabí es la de Jaramijó. La
tecnología de punta de sus
motores Hyundai la hacen
más eficiente para la
generación termoeléctrica.

18. MOTORES MARCA HYUNDAI 18H32 /40V DE 720 RPM.
Los motores HiMSEN son motores de 4 tiempos de
velocidad / de 16 cilindros / de 8 cilindros / de 12
cilindros, motor térmico que funciona a base de
Diesel.
Y se puede usar para propulsión de barcos,
generación de energía, presenta un diseño liviano,
de alto rendimiento, y una amplia gama de
alineación con modelos que pueden funcionar con
diésel y gas natural.
Este motor funciona con el ciclo Miller
MOTOR TÉRMICO DIÉSEL / DE 16 CILINDROS / DE 8 CILINDROS / DE 12
CILINDRO.

19. CARACTERISTICAS
MOTORES MARCA HYUNDAI 18H32 /40V DE 720 RPM
CARACTERÍSTICAS:
Motor de 4 tiempos
Potencia:
500 kW (679,811 hp)
Velocidad de rotación:
Mín.: 720 rpm (4.523,89 rad.min-1)
Máx.: 750 rpm (4.712,39 rad.min-1)
CARACTERÍSTICAS
Tipo: diésel
Número de cilindros: de 16 cilindros, de 8
cilindros, de 12 cilindros, de 6 cilindros
Tecnología: turbo
Uso previsto: para aplicaciones marinas y
en centrales térmicas

20. MOTORES MARCA HYUNDAI 18H32 /40V DE 720 RPM
CICLO MILLER
 El ciclo Miller fue introducido en los
motores Diesel en primer lugar para
reducir la emisiones de NOx, que como
se sabe es una de sus principales
desventajas. La idea es bajar la
temperatura de combustión.
CICLO DE TRABAJO DEL MOTOR DIÉSEL
DE 4 TIEMPOS
 El motor de combustión interna
diésel se diferencia del motor de
ciclo Otto de gasolina, por el uso de
una mayor compresión del
combustible para encenderlo, en
vez de usar bujías de encendido
("encendido por compresión" en
lugar de "encendido por chispa").

21. DIMENSION Y PESO
Tipo
Motor
Dimensión (m) peso en seco (ton)
A B C H MOTOR GRUPO
ELECTRÓGENO
12H32/40V 6,62 3,76 10,38 4,72 56.0 108.8
14H32/40V 7,22 3,86 11,15 4,72 63.3 121.3
16H32/40V 7,91 3,47 11,39 4,72 69.1 130.9
18H32/40V 8,58 3,85 12,44 4,79 76.3 141.2
20H32/40V 9,34 3,65 13,00 4,79 84.0 153.9

22. 1.Admisión: En esta fase entra aire en el cilindro
(sin mezcla de combustible) que es succionado por
el pistón en su movimiento de descenso.
1.Compresión: Después de alcanzar el pistón el
extremo inferior, y una vez se cierran las válvulas de
admisión, el cilindro inicia su ascenso
comprimiendo el aire hasta llegar al punto más alto
de la carrera.
2.Encendido, combustión y expansión: La
elevación de temperatura (440º C) que acompaña la
compresión permite una combustión espontánea al
inyectar el combustible. Con las válvulas cerradas, la
expansión del gas obliga al pistón a descender hasta
el punto muerto inferior (PMI).
3.Escape: Al llegar el pistón al PMI las válvulas de
expulsión se abren y los gases se expulsan al
TIEMPOS DE UN MOTOR DIESEL

23. PRINCIPIO DE
FUNCIONAMOENTO

24. FUNCIONAMIENTO DE UNA TERMOELÉCTRICA

25. CONCLUSIONES
 En el mundo se ha observado un creciente aumento en la preocupación por aspectos
medioambientales de los procesos de producción de energía. Este fenómeno en gran parte ha sido
motivado por el escandaloso deterioro del entorno natural de las centrales A partir de los últimos años,
se ha reconocido como inevitable que la oferta de energía eléctrica debe sufrir una evolución desde su
actual dependencia de los hidrocarburos hacia aplicaciones energéticas más diversificadas.
 Por otro lado, debe tenerse en consideración que esta mitigación de la huella ambiental de las
centrales resulta en ahorros en salud por la reducción de enfermedades respiratorias. En resumen, pude
decirse que existen los elementos técnicos y tecnológicos para el crecimiento de la oferta de energía
eléctrica con plantas termoeléctricas que respeten el medioambiente sin mermar las posibilidades de
desarrollo económico de nuestro país.

26. EJERCICIO PRACTICO

27. Datos del motor Transformamos la presión del aire de bar a kilo pascal,
ese será el proceso de compresión del fluido de trabajo.
𝑃1 = 25.9 𝑏𝑎𝑟 => 2590 𝑘𝑝𝑎𝑠
Mediante los datos del cilindro y carrera del pistón
hallamos el volumen.
𝑉1 = 𝜋 ∗
𝐷2
4
∗ 𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 = 𝜋 ∗
320 2
4
∗ 400
= 32169908.77 𝑚𝑚3
Pasamos a metros cúbicos.
𝑉1 = 32169908.77 𝑚𝑚3 ∗
1 𝑚3
1000𝑚𝑚3
= 0.03217 𝑚3
Pasamos la temperatura a grados Kelvin.
𝑇1 = 50℃ + 273.1 = 323.15°𝐾

28. Parámetros del estado del ciclo Diesel
Conociendo P1, T1 y V1 se calcula la masa de aire:
𝑚 =
𝑃1. 𝑉1
𝑅. 𝑇
=
(2590 𝑘𝑝𝑎𝑠 ∗ 0.03217 𝑚3
)
(0,2870𝑘𝑔º 𝑘 ∗ 323.1°𝐾)
= 0.8985 𝑘𝑔
Cálculo de los volúmenes v1, v2, v3, v4
𝑣1 =
𝑉1
𝑚
=
0.03217 𝑚3
0.8985 𝑘𝑔
= 0.0358
𝑚3
𝑘𝑔
𝑉2 =
𝑉1
𝑟𝑘
=
0.03217 𝑚3
15
= 2.14𝑥10−3
𝑚3
𝑣2 =
𝑉2
𝑚
=
2.14𝑥10−3
𝑚3
0.8985 𝑘𝑔
= 2.382𝑥10−3
𝑚3
𝑘𝑔
𝑉3 = 𝑉2 ∗ 𝑅𝐶 = 2.14𝑥10−3
𝑚3
∗ 2 = 4.28𝑥10−3
𝑚3
𝑣3 =
𝑉3
𝑚
=
4.28𝑥10−3
𝑚3
𝑚3
0.8985 𝑘𝑔
= 4.76𝑥10−3
𝑚3
𝑘𝑔
𝑣4 = 𝑣1 = 0.0358
𝑚3
𝑘𝑔
Cálculo de T2, T3, T4, P2, P3
𝑇2 = 𝑇1
𝑣1
𝑣2
𝑘−1
= 323.1°𝐾
0.0358
2.382𝑥10−3
1.4−1
= 955.242°𝐾
𝑃2 = 𝑃1
𝑣1
𝑣2
𝑘
= 2590
0.0358
2.382𝑥10−3
1.4
= 115084.687 𝑘𝑝𝑎𝑠
𝑃2 = 𝑃3
𝑇3 = 𝑇2
𝑣3
𝑣2
= 955.242°𝐾
4.76𝑥10
2.382𝑥10−3
= 1908.879°𝐾
𝑇4 = 𝑇3
𝑣3
𝑣4
𝑘−1
= 1908.879°𝐾
4.76𝑥10−3
0.0358
1.4−1
= 851.663°𝐾
𝑃4 = 𝑃1
𝑇4
𝑇1
= 2590
851.663
323.1
= 6827.01𝑘𝑝𝑎𝑠

29. Parámetros del proceso del ciclo Diesel
Trabajo kJ.
𝑊1−2 =
𝑃2 ∗ 𝑉2 − 𝑃1 ∗ 𝑉1
1 − 𝑘
𝑊1−2 =
115084.687 ∗ 2.382𝑥10−3
− 2590 ∗ 0.0358
1 − 1,4002
= −453.297
kJ
𝑘𝑔
𝑊1−2 = −453.2975
kJ
𝑘𝑔
∗ 0.8985 𝑘𝑔 = −407.287 𝑘𝐽
𝑊2−3 = 𝑃2 ∗ 𝑉3 − 𝑉2
𝑊2−3 = 115084.687 ∗ 4.76𝑥10−3
− 2.382𝑥10−3
= 273.67
kJ
𝑘𝑔
𝑊2−3 = 273.67
kJ
𝑘𝑔
∗ 0.8985 𝑘𝑔 = 245.894 𝑘𝐽
𝑊3−4 =
𝑃4 ∗ 𝑉4 − 𝑃3 ∗ 𝑉3
1 − 𝑘
𝑊3−4 =
6827.01 ∗ 0.0358 − 115084.687 ∗ 4.76𝑥10−3
1 − 1,4002
= 758.11
kJ
𝑘𝑔
𝑊3−4 = 758.11
kJ
𝑘𝑔
∗ 0.8985 𝑘𝑔 = 681.16 𝑘𝐽
𝑊4−1 = 0
kJ
𝑘𝑔
Calor kJ.
Sabemos que el Cp y Cv del aire son:
𝐶𝑝 = 1.0052 ∗
𝑘𝐽
𝑘𝑔 ∗ 𝐾
𝐶𝑣 = 0.7190 ∗
𝑘𝐽
𝑘𝑔 ∗ 𝐾
Por tanto:
𝑄1−2 = 0
𝑄2−3 = 𝑚𝐶𝑝 ∗ 𝑇3 − 𝑇2 = 0.03469𝑘𝑔 ∗ 1.0052 ∗ 1921.5 − 960.75
𝑄2−3 = 33.501 𝑘𝐽
𝑄3−4 = 0
𝑄4−1 = 𝑚𝐶𝑣 ∗ 𝑇1 − 𝑇4 = 0.03469 𝑘𝑔 ∗ 0.7190 ∗ 323.1°𝐾 − 852.66°𝐾
𝑄4−1 = −13.20𝑘𝐽

30.  Variación de la energía
∆U1−2= 𝑚𝐶𝑣 ∗ 𝑇2 − 𝑇1
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 0.7190 ∗ 955.242 − 323.1
∆U1−2= 407.68𝑘𝐽
∆U2−3= 𝑚𝐶𝑣 ∗ 𝑇3 − 𝑇2
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 0.7190 ∗ 1908.879 − 955.242
∆U2−3= 614.56 𝑘𝐽
∆U3−4= 𝑚𝐶𝑣 ∗ 𝑇4 − 𝑇3
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 0.7190 ∗ 851.663 − 1908.879
∆U3−4= −681.98𝑘𝐽
∆U4−1= 𝑚𝐶𝑣 ∗ 𝑇1 − 𝑇4
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 0.7190 ∗ 323.1 − 851.663
∆U4−1= −340.46 𝑘𝐽
 Variación de la entalpia
∆H 1−2= 𝑚𝐶𝑝 ∗ 𝑇2 − 𝑇1
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 1.0052 ∗ 955.242 − 323.1
∆H1−2= 570.78 𝑘𝐽
∆H2−3= 𝑚𝐶𝑝 ∗ 𝑇3 − 𝑇2
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 1.0052 ∗ 1908.879 − 955.242
∆H2−3= 860.35𝑘𝐽
∆H3−4= 𝑚𝐶𝑝 ∗ 𝑇4 − 𝑇3
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 1.0052 ∗ 851.663 − 1908.879
∆H3−4=− −954.39𝑘𝐽
∆H4−1= 𝑚𝐶𝑝 ∗ 𝑇1 − 𝑇4
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 1.0052 ∗ 323.1 − 851.663
∆H4−1= −476.87 𝑘𝐽

31.  Variación de la entropía
∆S 1−2= 0
∆S2−3= 𝑚𝐶𝑝 ∗ 𝑙𝑛
𝑇3
𝑇2
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 1.0052 ∗ 𝑙𝑛
1908.879
955.242
∆S2−3= 0.62527 𝑘𝐽
∆S 3−4= 0
∆S4−1= 𝑚𝐶𝑣 ∗ 𝑙𝑛
𝑇1
𝑇4
= 0.8985 𝑘𝑔 ∗ 0.7190 ∗ 𝑙𝑛
323.1
851.663
∆H4−1= −0. 62614 𝑘𝐽
 Trabajo neto y eficiencia térmica
𝑊
𝑛 = 𝑊1−2 + 𝑊2−3 + 𝑊3−4 + 𝑊4−1
𝑊
𝑛 = −407.287 𝑘𝑗 + 245.894 𝑘𝑗 + 681.16 𝑘𝐽
= 519.767𝑘𝐽
𝑛𝑡 =
𝑊
𝑛
𝑄𝑒𝑛𝑡
=
519.767
11.9979
= 43.321
𝑃𝑖 =
𝑊
𝑛
𝑣ℎ
=
519.767
0.011 𝑚3
= 47251.545 𝑘𝑝𝑎𝑠
Potencia indicada.
Ni =
2 ∗ 𝑃𝑖 ∗ 𝑉ℎ ∗ 𝑛 ∗ 𝑖
4
=
2 ∗ 47251.545 ∗ 0.011 ∗ 720 ∗ 18
4
= 3368090 𝑘𝑊

32. Mecánica.
 Potencia mecánica efectiva
𝑁𝑒 = 𝜂𝑚 ∗ 𝑁𝑖 = 0.80 ∗ 3368090 𝑘𝑊 = 2694472 𝑘𝑊
 Perdida mecánica
Δ𝑁𝑚 = 𝑁𝑖 − 𝑁𝑒 = 3368090𝑘𝑊 − 2694472 𝑘𝑊 = 673618 𝑘𝑊
Eléctrica.
 Potencia eléctrica
𝑁𝑒𝑙𝑒 = 𝜂𝑔 ∗ 𝑁𝑒 = 0.85 ∗ 2694472 𝑘𝑊 = 2290301.2 𝑘𝑊
 Perdida eléctrica
Δ𝑁𝑒𝑙𝑒 = 𝑁𝑒 − 𝑁𝑒𝑙𝑒 = 2694472 𝑘𝑊 − 2290301.2 𝑘𝑊
Δ𝑁𝑒𝑙𝑒 = 404170.8 𝑘𝑊

33.  Consumo específico del ciclo
El poder calórico del combustible que consumen los motores de la central térmica (Fuel Oil) es:
𝑃𝐶 = 39
𝑀𝐽
𝑘𝑔
Sabemos que la potencia eléctrica del sistema trabaja con una eficiencia del 85%, por tanto, su
potencia efectiva de salida es:
𝑄𝐴 = 17.34 𝑀𝑊
El consumo específico del ciclo Diésel para el motor Hyundai 18h32/ 40 es:
𝑚𝑐 =
17.34 𝑀𝑊
39
𝑀𝐽
𝑘𝑔
= 444.615
𝑘𝑔
𝑠
𝑚𝑐 = 444.615
𝑘𝑔
𝑠
∗
3600 𝑠
1 ℎ
= 1600614
𝑘𝑔
ℎ

34. RESULTADOS

35. Estado P kPa 𝑽 𝒎𝟑
𝒌𝒈 T K
1 2490 0.035787 323.1
2 1.151E5
2.382E-3 955.319
3 1.151E5
4.76E-3 1908.72
4 6827.01
0.035787 851.109
Proceso W kJ Q kJ ∆U kJ ∆H kJ ∆S kJ
1-2
S=cte
-407.451 0 413.839 407.451 570.568
2-3
P=cte
245.901 860.139 849.917 614.238 860.139
3-4
S=cte
681.376 0 -743.287 -681.376 -954.156
4-1
v=cte
0 -340.312 -517.63 -340.312 -476.551
 Estado del ciclo Diésel  Proceso del ciclo Diésel

36. Simulación en software TermoGraf y CyclePad

37. Tabla de resultados obtenidos.

38. simulación CyclePad