Este documento describe los requisitos para diseñar una central térmica con una potencia de 180-220 MW que use gas natural como combustible. Se proporcionan las especificaciones técnicas de las turbinas de vapor, turbina de gas, bomba de condensados y compresor de gas disponibles para el proyecto. El informe final debe incluir un diagrama de flujo, tablas de propiedades, balances de energía y cálculos detallados para justificar el diseño de la central térmica.

1. ENGINYERIA TÈRMICA – GRUP M1B
TREBALL NO PRESENCIAL II
Se requiere diseñar una central térmica que produzca una potencia neta de entre 180
y 220 MW. Para esto, se cuenta con gas natural como combustible, con un poder
calorífico (PC) de 40000 kJ/kg. Además, existe la posibilidad de instalar turbinas de gas
y de vapor en esta central. Las especificaciones técnicas de los equipos disponibles
para el montaje de esta planta se detallan a continuación
1. Turbina de vapor (alta presión)
a. Rendimiento isentrópico: 90 %
b. Presión máxima de admisión: 140 bar (abs)
c. Presión mínima de descarga: 50 bar (abs)
d. Temperatura máxima del vapor: 400 ºC
2. Turbina de vapor (media – baja presión)
a. Rendimiento isentrópico: 90 %
b. Presión máxima de admisión: 50 bar (abs)
c. Presión mínima de descarga: 0,08 bar (abs)
d. Temperatura máxima del vapor: 400 ºC
3. Bomba de condensados
a. Rendimiento isentrópico: 80 %
b. Presión máxima de descarga: 140 bar (abs)
c. Presión mínima de admisión: 0,08 bar (abs)
4. Turbina de gas
a. Rendimiento isentrópico: 88 %
b. Temperatura máxima del gas: 1600 K
c. Presión máxima del gas: 30 bar
5. Compresor de gas
a. Rendimiento isentrópico: 84 %
b. Relación máxima de compresión: 30
Para el análisis de esta central térmica:
 Se espera que cada componente se analice como un volumen de control en
estado estacionario.
 Bombas, turbinas, compresores e intercambiadores de calor (en caso de
necesitarse) funcionan adiabáticamente.
 Los efectos de las energías cinética y potencial no se tienen en cuenta.

2.  No hay pérdidas de presión de flujo a lo largo de cámaras de combustión,
condensadores o intercambiadores de calor.
 La presión y temperatura atmosférica promedio de la zona de ubicación de la
central son 1 bar y 300 K respectivamente.
 Los gases de combustión no pueden verterse a la atmósfera a una temperatura
superior a 380 K.
 Se dispone de un circuito cerrado de agua de refrigeración con un rango de
operación de 300 – 320 K
 La central deberá tener un rendimiento térmico superior al 52 %
 Se pueden emplear ciclos de vapor, ciclos de gas, ciclos combinados,
regeneradores, recalentamientos, etc., a criterio del diseñador.
 Todas las decisiones tomadas durante el proceso de diseño deberán estar
plenamente justificadas.
El informe final constará de dos partes:
1. Memoria ejecutiva de diseño: Diagrama de flujo de la central, tabla resumen
de las propiedades del gas y/o vapor en cada etapa del proceso (temperatura,
presión, entalpía, entropía), balances de energía para cada equipo empleado,
consumos de combustible, aire de combustión, vapor y agua de refrigeración,
rendimiento térmico de la central.
2. Anexos: Cálculos detallados realizados para el diseño de la central.
El informe deberá ser enviado por correo electrónico antes del 22/12/2009
(alfredo.guardo‐zabaleta@upc.edu). El informe se realizará en grupos, de acuerdo a la
distribución de grupos utilizada para el NP I, excepto para los grupos 8, 13, 16 Y 17,
cuyos integrantes deberán contactarme para definir su situación. Aplican las mismas
reglas de trabajo en grupo planteadas en el NP I: si hay un integrante que no colabore
en el desarrollo de la actividad, puede ser expulsado del grupo por sus compañeros.

3. LISTADO DE GRUPOS
Grupo 1 Grupo 9
Daniel Llorens Ciutat Bartomeu Marc Mestre Rayó
Jose Luis Gómez Pérez Sergio Arruga Cantalapiedra
Xavier Farré Vives Dani Serrano Ortiz
Grupo 2 Grupo 10
Jorge Plaza Gómez Javier Chamizo Lavandeira
Eloy Ledesma Moreno Gerard Aran Bayes
Alejandro Sebastian Aznar Héctor Álvarez
Grupo 3 Grupo 11
Pau Camerino Castaner Guillem Gala Pons
Dani Lecimena Mata Raul Garcia Castaño
David Vilar Llorente Arnau Franci Gómez
Grupo 4 Grupo 12
Jordi Blanch Pujol Marcos Ferreiro Lopez
David Manas Baisaneque Diana Martinez Cavero
Sergio Moreno Rodríguez Guillem Pros Rius
Grupo 5 Grupo 13
Guillermo Estébanez Andreu Ximenis Martorell
Antonio del Rio Ferran Larriba Gil
Francisco Domínguez
Grupo 14
Grupo 6 Daniel Woerner Borrás
Adriá Casas Huget Andrea Climent Fageda
Edgar Lamela Oscar López López
David Castelló Garcia
Grupo 15
Grupo 7 Oscar Alarcón Gener
Alejandro Rivera Velasco Daniel Campos Migueles
Victor Vidal Domínguez Julia Sánchez Coll
Francesc Gasso
Grupo 16
Grupo 8 Mª Ángeles Álvarez Pavón
Jonatan Gallego Martínez David Lozano Jiménez Higueras
Josep Oriol Ayats Salichs
Jesus Pin Portela Grupo 17
Ignacio Martí Pontones
Carles Bosch Padrós