| Journal: | Geotermia |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000364122 |
| ISSN: | 0186-5897 |
| Authors: | Verma, Mahendra Pal1 Aragón, Alfonso1 Ruiz, Alejandro2 Mendoza, Alfredo2 |
| Institutions: | 1Instituto de Investigaciones Eléctricas, Cuernavaca, Morelos. México 2Comisión Federal de Electricidad, Los Azufres, Michoacán. México |
| Year: | 2011 |
| Season: | Jul-Dic |
| Volumen: | 24 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 49-57 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico, descriptivo |
| Spanish abstract | Se desarrolló un paquete de cómputo, GeoSteamNet, para simular el transporte del flujo de vapor en una red de vaporductos de un campo geotérmico. El movimiento del fluido se rige por los siguientes principios básicos: la conservación de la masa, el principio de movimiento lineal (segunda ley de Newton o las ecuaciones de Navier Stokes) y la primera y segunda leyes de la termodinámica. La segunda ley de la termodinámica permite definir la dirección de un proceso espontáneo, que está indirectamente validado en el algoritmo, debido a que el vapor fluye de alta a baja presión y el calor fluye de alta a baja temperatura. Las ecuaciones no lineales se resuelven con el método de Newton-Raphson. Utilizando el componente ActiveX OrificeMeter, se realizó el balance de masa para el flujo de vapor en las unidades de generación U-15 y U-16 del campo geotérmico de Los Azufres, Mich., en febrero de 2009. La U-15 fue alimentada por los pozos productores AZ-04, Z-28, Z-30, AZ-65D, y AZ-66, mientras que los pozos AZ-28A, AZ-45, Z-56, Z-67 y AZ- 69D estaban conectados a la U-16. La diferencia entre la cantidad de vapor recibida en las unidades y producida por los pozos respectivos está dentro de ±4%, lo cual es aceptable para fines prácticos para el suministro de vapor, tomando en cuenta las incertidumbres en varios parámetros tales como la presión, la temperatura, la fluctuación de la presión en el cabezal del pozo, entre otros. Los resultados de la simulación de una red hipotética de vaporductos de un sistema geotérmico con dos pozos productores y una planta de generación de energía eléctrica ilustran la funcionalidad de GeoSteamNet, mostrando varios puntos importantes a destacar. Para una geometría específica de las redes de vaporductos sólo hay una cierta cantidad de masa (vapor) que puede ser transportado a una presión dada de los pozos y de la planta generadora |
| English abstract | A computer package, GeoSteamNet, was developed to simulate steam transport in a pipeline network of a geothermal field. The fluid motion is governed by the following basic principles: conservation of mass, linear momentum principle (Newton‘s second law or the Navier Stokes equations), and the first and second laws of thermodynamics. The second law of thermodynamics defines the direction of a spontaneous process, which is indirectly validated in the algorithm as vapor flows from high-to-low pressure, and heat flows from high-to-low temperatures. The nonlinear equations are solved with the Newton-Raphson method. Using the ActiveX component OrificeMeter, the steam-flow balance was calculated for power plants U-15 and U-16 in Los Azufres Geothermal Field, Mich., in February 2009. U-15 was fed by the production wells AZ-04, AZ-28, AZ-30, AZ-65D, and AZ-66, whereas wells AZ-28A, AZ-45, AZ-56, AZ-67, AZ-69D were connected to U-16. The analytical error is within ±4%, which is acceptable for practical purposes for steam-supply management, considering the uncertainties in parameters, such as pressure, temperature, pressure fluctuation at the wellhead, etc. The steam simulation results by GeoSteamNet for a hypothetical-pipeline network in a geothermal system with two production wells and a power plant illustrate its functionality. Several points need to be emphasized. For a specific geometry-pipeline network, there is only a certain amount of mass (vapor) that can be transported at a given pressure at the wellheads and the power plant. The construction and modification of a pipeline network is very expensive and the production of geothermal wells depends on many natural factors; therefore, there is need to conduct a tolerance study for each component of the network. A simulation study of the virtual-pipeline network for the design of a geothermal power plant can save money, effort, and time |
| Disciplines: | Geociencias, Ciencias de la computación |
| Keyword: | Geofísica, Programación, Transporte de vapor, Simulación numérica, Software, Los Azufres, Michoacán, México |
| Keyword: | Earth sciences, Computer science, Geophysics, Programming, Steam transport, Numerical simulation, Software, Los Azufres, Michoacan, Mexico |
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