Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

"Efizientzia Handiko Energia Sorkuntza II " irakasgaian, gaur egungo gizartean elektrizitatearen sorrera testuinguruan jartzen da. Zentral termoelektrikoen funtsezko alderdi termodinamikoak deskribatzen dira, Rankine zikloaren erabilpenean oinarritutako zentralen diseinu irizpideak ulertzeko nahian.



Ikastaroak Ziklo Konbinatuko Zentral Elektriko baten zein Zentral Termiko Konbentzional edo Berriztagarri baten ekipamenduaren alderdi teknologikoak sakontzen ditu: Gas Turbinak, Berreskuratze Galdarak, Lurrun Turbinak, Sistema Osagarriak, Galdara konbentzionalak, Biomasa galdarak eta Hiri hondakin solidoen galdarak. Ekipamenduen diseinu irizpideak aztertzen dira eta operazio baldintzetan nola funtzionatzen duten aztertzen da.



Gai hau Master honen irakasgai hauekin koordinatu da: ERREKUNTZA TEKNOLOGIA eta EFIZIENTZIA HANDIKO ENERGIA SORKUNTZA I.

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Ebaluazio sistema mistoa da, azken kalifikazioaren %35 ebaluazio jarraituari dagokiona (Lan Praktikoa eta Laborategiko Praktika).



LABORATEGIKO PRAKTIKA: Gas turbinarekin laborategiko praktika bat egingo da. Praktikan zehar, funtzionamendu aldagai nagusien neurketak egingo dira eta keetan neurketak ere egingo dira. Neurketa horietan oinarrituta, 3 edo 4 ikasleko talde bakoitzak gas turbinaren funtzionamenduarekin lotutako kalkulu batzuk egin beharko ditu eta txosten bat bete. Txostenak ikastaroaren azken kalifikazioaren %10 suposatuko du.



LAN PRAKTIKOA: Ziklo konbinatuko zentral baten lurrun zikloa Engineering Equation Solver (EES) softwarean programatuko da. 3 edo 4 ikasleko taldeetan egingo da eta irakasleak adierazitako zenbait murriztapenen arabera ziklo termodinamikoa optimizatzen saiatuko dira. Lortutako plantaren optimizazio maila azken kalifikazioaren % 25a izango da.



IDATZIZKO PROBA: Idatzizko proba bi zatitan banatuko da eta bi zati horiek azken kalifikazioaren %65a izango dira. Zati bakoitza honetan datza:



- 1. zatia: teoriako edo kasu praktiko bati aplikatutako teoria galderak. (Azken kalifikazioaren %45a)

- 2. zatia: kalkuluak beharrezkoak izango diren kasu praktikoak. (Azken kalifikazioaren %20a)



KALIFIKAZIO FINALA:



IDATZIZKO PROBA (65%) + LAN PRAKTIKOA (25%) + LABORATEGIKO PRAKTIKA (10%)



DEIALDIARI UKO-EGITEA: ebaluazio-deialdiari uko egiteko, nahikoa izango da proba idatzira ez aurkeztea.

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Baldintzak ohiko deialdiaren berdinak dira, baina ez-ohiko deialdian proba idatzia soilik gauzatuko da. Azken kalifikazioa lortzeko, proba idatziaren notari, lan praktikoan eta laborategiko praktiketan lortutako kalifikazioak gehitzen zaizkie. Lan praktikoaren eta laborategiko praktikaren notak ikasturtean zehar gordeko dira, baina inolaz ere ez hurrengo ikasturterako.



Ikasleren batek ebaluazio jarraiaren zatia gainditu ez badu (%50 baino gutxiago lan praktikoaren eta laborategiko praktikaren nota konbinatuan) eta zati hori errepikatu nahiko balu, gaiaren koordinatzailearekin harremanetan jarri beharko da, gutxienez ez-ohiko deialdiaren proba idatziaren eguna baino aste bat lehenago. Kasu honetan, ebaluazio jarraiaren zatia Gas Turbina diseinuz kanpoko operazio puntu batean lanean dabilen ziklo konbinatuko zentral bateko lurrun zikloa simulatzeko gai den EES programa bat sortzean datza (Kalifikazio finalaren %45a). Programaren entrega eguna irakasleak erabakiko du.



DEIALDIARI UKO-EGITEA: ebaluazio-deialdiari uko egiteko, nahikoa izango da proba idatzira ez aurkeztea.

Irakasgai-zerrenda

EFIZIENTZIA HANDIKO ENERGIA SORKUNTZA II ikastaroa EFIZIENTZIA HANDIKO ENERGIA SORKUNTZA I ikastaroaren jarraipena da, beraz ikasketa programa 6. gaiarekin hasten da eta honela banatzen da:



6. ZIKLO KONBINATUEN KONFIGURAZIO INDUSTRIALAK (0,5 orduko ikastaroaren aurkezpena + 2 ordu)

6.1 CC-aren (Combined Cycle) justifikazioa beste sorkuntza teknologien aurrean

6.2 CC-en konfigurazio industrialak

6.3 CC-en inplantazioak

6.4 CC bat muntatzea: bideoa



7. ELEKTRIZITATE SORKUNTZARAKO GAS TURBINAK (3 ordu + 1 ordu laborategiko praktika)

7.1 Sarrera: historia eta gaur egungo egoera

7.2 Motak

7.3 GT-en aplikazioak

7.4 Osagai nagusiak

7.5 Osagai osagarriak

7.6 Fabrikazioa, proba eta instalazioa

7.7 O&M – Operazio eta Mantenua

7.8 GT-en fabrikatzaileak



8. BERRESKUPERATZE GALDARAK: "HRSG" (4 ordu + ordu 1 Lan Praktikoaren planteamendua)

8.1 Sarrera: historia eta gaur egungo egoera

8.2 Oinarriak

8.3 Motak

8.4 Prestazioak: oinarrizko funtzionamendu parametroak

8.5 Osagaiak

8.6 Fabrikazioa, muntaia eta probak



9. ELEKTRIZITATE SORKUNTZARAKO LURRUN TURBINAK (3,5 ordu)

9.1 Oinarriak

9.2 Motak

9.3 Prestazioak eta "Ratings"

9.4 Osagaiak (eta sistema laguntzaileak)

9.5 Deskribapen funtzionala: Erregulazio motak

9.6 Ziklo konbinatuen diseinutik kanpoko (“Off-design”) operazioa



10. ZENTRALETAKO KONTROL SISTEMAK (2,5 ordu)

10.1 Oinarrizko erregulazio begizta baten eskema

10.2 Zentral termiko baten erregulazio estrategia orokorrak

10.3 Ziklo konbinatuaren oinarrizko kontrol begiztak

10.4 Ziklo konbinatuko zentral baten kontrol sistemaren diseinu irizpideak



11. ZENTRAL BATEN SISTEMA ELEKTRIKOAK (2,5 ordu)

11.1 Zentral termiko baten azpiestazioa

11.2 Unitatearen transformadorea

11.3 Sorgailu elektrikoa

11.4 Fase isolatuko barrak eta talde-etengailua

11.5 Kontsumitzaile elektrikoen eta energia hornidura motak

11.6 Ziklo konbinatuko zentral baten lerro bakarreko eskema



12. RANKINE ZIKLO PLANTEN KONFIGURAZIO INDUSTRIALAK (2,5 ordu)

12.1 Rankine plantaren oinarrizko deskribapena

12.2 Erregai solidoa: ikatza

12.3 Erregai solidoa: biomasa

12.4 Erregai solidoa: hiri hondakin solidoak



13. ENERGIA ELEKTRIKOA SORTZEKO ZENTRAL TERMIKOEN GALDARAK – LURRUN SORKUNTZA (2,5 ordu)

13.1 Errekuntza: gehiegizko airea eta honen eragina galdararen errendimenduan

13.2 Errekuntza, diseinua eta funtzionamenduaren arteko erlazioa

13.3 "Fouling" eta "Slagging" fenomenoak

13.4 Galdara: balantzeak, funtzionamendu moduak eta kalkulu irizpide batzuk

13.5 Galdara: Presio parteen ezaugarriak

13.6 Lurrun tenperaturaren kontrola eta galdararen kontrolaren barrutia

13.7 Galdararen gutxieneko karga

13.8 Galdararen ezarpena

13.9 Galdararen errekuntza ganbara

13.10 Aire aurre-berogailuak

13.11 Garbiketa-sistemak

13.12 Ikatz elikagailuak

13.13 Ikatz errotak

13.14 Biomasa galdarak

13.15 Hiri hondakin solidoen galdarak



14. ENERGIA ELEKTRIKOA SORTZEKO ZENTRAL TERMIKOEN GALDARAK - GASEN TRATAMENDUA (2,5 ordu)

14.1 Eskema orokorra

14.2 Partikulen kontrola

14.3 Desnitrifikazioa: Nitrogeno Oxidoak (NOx)

14.4 Desulfurazioa: sufre dioxidoa



15. ZENTRAL TERMO-SOLARRAK (2,5 ordu)

15.1 Eguzki zentral termikoen ziklo leheneratzaileak eta konfigurazio industriala

15.2 Eguzki-eremua: Kolektore Zilindro Parabolikoak vs. Dorre Zentrala

15.3 Biltegiratze termikoa eta lurruna sortzeko sistemak

15.4 “Levelized Cost of Electricity”, prestazioak eta "Off-design" funtzionamendua

15.4 Eguzki zentral hibridoak: fotovoltaikoa termo-solarrekin

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

- Ikasturtean zehar eGela plataforma birtualean argitaratuko diren materialak (Klase magistraletan erabiliko diren aurkezpenak, enuntziatuak, Taula eta Diagrama termodinamikoak, praktiken gidoiak, etab.).







- Sabugal García, S., Gómez Moñux, F., Centrales termoeléctricas de ciclo combinado, teoría y proyecto, Editorial Diaz de Santos, 2006.







- Black & Veatch, Power Plant Engineering, Springer, sixth printing 2003.

Oinarrizko bibliografia

- Gregory L. Tomei (Ed.), STEAM its generation and use, The Babcock & Wilcox Company, 42nd edition.



- Kreith F. (Ed.), The CRC Handbook of Thermal Engineering, Springer, 2013

Gehiago sakontzeko bibliografia

- Meherwan P. Boyce, Handbook for Cogeneration and Combined Cycle Power Plants, American Society of Mechanical Engineers,U.S., 2010







- Japikse, David, Introduction to Turbomachinery, Concepts Eti, 1994

Aldizkariak

- Energy Conversion and Management, Elsevier.







- Applied Thermal Engineering, Elsevier.

Estekak

- https://www.asme.org/