10-97E La planta geotérmica de producción de energía eléctrica de Stillwater, en Nevada, que inició su operación a escala comercial en 1986, está diseñada para operar con siete unida- des idénticas. Cada una de estas siete unidades consiste en un par de ciclos de potencia, llamados Nivel I y Nivel II, que operan en el ciclo Rankine simple, usando un fluido orgánico como fluido de trabajo.
La fuente de calor para esta planta es agua geotérmica (salmuera) que entra al vaporizador (caldera) del Nivel I de cada unidad a 325 °F y a razón de 384 286 lbm/h, dando
22.79 MBtu/h. (“M” significa “millones”). El fluido orgánico que entra al vaporizador a 202.2 °F a razón de 157 895 lbm/h, sale a 282.4 °F y 225.8 psia como vapor saturado. Este vapor saturado se expande en la turbina a 95.8 °F y 19.0 psia, y produce 1 271 kW de potencia eléctrica. Alrededor de 200 kW de esta potencia los consumen las bombas, los equipos auxiliares y los seis ventiladores del condensador. Luego se condensa el fluido orgánico de trabajo en un condensador enfriado por aire que entra al condensador a 55 °F a razón de 4 195 100 lbm/h y sale a 84.5 °F. El fluido de trabajo se bombea y se precalienta en un precalentador a 202.2 °F absorbiendo 11.14
MBtu/h de calor del agua geotérmica (que viene del vaporiza- dor del Nivel II) que entra al precalentador a 211.8 °F y sale a 154.0 °F.
Tomando el calor específico promedio del agua geotér- mica como 1.03 Btu/lbm · °F, determine a) la temperatura de salida del agua geotérmica del vaporizador, b) la tasa de re- chazo de calor del fluido de trabajo al aire en el condensador, c) el flujo másico del agua geotérmica en el precalentador y d ) la eficiencia térmica del ciclo de Nivel I de esta planta eléctrica geotérmica. Respuestas: a) 267.4 °F, b) 29.7 MBtu/h, c) 187 120 lbm/h, d) 10.8 por ciento
