Optimización del ciclo Rankine de la planta propulsora de un buque

Abstract

La mejora de la eficiencia energética es uno de los grandes retos sociales a los que deben hacer frente los diferentes sectores. Dentro del sector transportes, y más concretamente referido a buques de transporte de combustibles, la eficiencia energética desempeña un papel fundamental en la viabilidad de la actividad. Es por este motivo que los buques fomentan una política de mejora continua para aumentar el rendimiento de sus máquinas, reduciendo costes y evitando parte de las emisiones de gases contaminantes. En este sentido, el presente trabajo lleva a cabo una investigación para la mejora de la planta de propulsión de un buque de transporte de Gas Natural Licuado (LNG, por las siglas en inglés de Liquefied Natural Gas). En concreto, se trata de un ciclo Rankine regenerativo cuya eficiencia se desea mejorar, mediante la modificación del número de etapas de precalentamiento, o la implementación de una arquitectura de ciclo con recalentamiento. Para evaluar estas modificaciones, se desarrolla un modelo termodinámico del ciclo, el cual es validado mediante datos reales de operación. Posteriormente, el modelo se utilizará para simular las diferentes alternativas de mejora y analizar la viabilidad de las propuestas. Los resultados obtenidos para un régimen de carga del 80% muestran que es posible obtener mejoras de 3.5% en el rendimiento del ciclo, con importantes ahorros económicos y de emisiones.