Estudio de Caso: Utilización de GLP en Motores Waukesha (VHP3521GSI)

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Estudio de Caso: Utilización de GLP en Motores Waukesha (VHP3521GSI)

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En Agosto del 2015 se realizó en Mosquera, Cundinamarca (Colombia) pruebas con un motor Waukesha VHP 3521 GSI de propiedad de PEGSA, con potencia de 500 kW con gas natural y 375 kW con propano a 1200 rpm. Estas consistían en usar GLP para verificar y estabilizar el desempeño de los equipos Waukesha con dicho gas. Gracias a estas se amplió la autorización del trabajo de Motores Waukesha con GLP. Esta ampliación la podemos ver la información publicada el pasado lunes.


Para empezar podemos decir que este proyecto se realizó entre las siguientes partes: PEGSA, GE y COLGAS. Quienes aportaron con lo necesario para poder llevar las pruebas y obtener los resultados esperados. Habiendo dicho esto el siguiente artículo tendrá la siguiente estructura: (1) Definición y características del GLP; (2) procedimiento de las pruebas (como se llevaron); (3) Resultados y Conclusiones.

1. El GLP

El gas licuado del petróleo, más conocido como GLP, tiene como componentes principales propano (C3H3) y butano (C4H10). Este gas es producido en la refinería del petróleo o como subproducto de la separación de petróleo y gas en los pozos de extracción. Una de las características de este gas es que cuando se somete a grandes presiones el gas cambia a estado líquido, facilitando su transporte. Esto también hace que sus niveles Btu aumenten (92,000 btu en un galón, contra 32,000 btu en un galón de gas natural). Finalmente podemos decir que el GLP es un gas de poder calorífico alto.

2. El procedimiento 

Como mencionamos al principio de este artículo, las pruebas se realizaron en Mosquera, Cundinamarca (Colombia) en Agosto del 2015. Las mismas se realizaron con un Motor Waukesha VHP 3521GSI de propiedad de PEGSA, con una potencia de 500 kW con gas natural y 375 kW con propano a 1200 rpm; junto a técnicos y supervisión directa de General Electric; y con un GLP de contenido alto de butano (alrededor de 50%) suministrado por Colgas.

Lo que se buscaba en ese entonces con estas pruebas era verificar y analizar el desempeño de los Motores Waukesha usando GLP con altos porcentajes de butano.

A partir de lo anterior se determinaron ciertas variables para analizar el funcionamiento de estos equipos con el gas: En primer lugar una curva límite de la detonación del motor (da click aquí para ver el funcionamiento de un motor de combustión), por el tiempo que durara trabajando, monitoreando las emisiones de CO y O2. Como segundo punto también se tuvo en cuenta trabajar el motor a una velocidad constante y una variación de carga entre 10% y 100% con duración definida. Finalmente se determinó la presión y temperatura del gas a trabajar, que en esta práctica iba a ser alto dado a las especificaciones del GLP.

3. Resultados y Conclusiones

Antes de dar los resultados y conclusiones que surgieron a partir de esta prueba, vale la pena recalcar que el motor VHP 3521GSI fue descontinuado por fábrica.

Modelo kW con GLP kW con Gas Natural
VHP 3521GSI 375 500
VHP 5794GSI 620 980
VHP 7044GSI 750 1200

Conclusiones:

Dentro de lo analizado, lo que podemos concluir del experimento es:

  1. El GLP con alto contenido de butano (alrededor de 50%) es un combustible combatible totalmente con los motores Waukesha
  2. Se logró confirmar la expectativa que se tenía referente a potencia, eficiencia, repuesta dinámica, emisiones y derrateo de los motores trabajando con GLP. (Lo podemos ver principalmente en el cuadro de resultados).
  3. Se redujeron las emisiones NOx y CO, comparado con el Diesel Tier 2
  4. Finalmente se concluye que el GLP es una muy buena alternativa para la generación a gas con bajo costo y bajos niveles de emisiones.