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Item A NGCC power plant with a CO2 post-combustion capture option : optimal economics for different generation/capture goals(Elsevier, 2013-11-13) Mores, Patricia Liliana; Godoy, Ezequiel; Mussati, Sergio Fabián; Scenna, Nicolás JoséFossil fuel power plants are one of the major sources of electricity generation, although invariably release greenhouse gases. Due to international treaties and countries regulations, CO2emissions reduction is increasingly becoming key in the generators’ economics. NGCC power plants constitute a widely used generation technology, from which CO2capture through a post-combustion and MEA absorption option constitutes a technological challenge due to the low concentration of pollutants in the flue gas and the high energy requirements of the sequestration process. In the present work, a rigorous optimization model is developed to address the design and operation of power plants coupled to capture systems. The equations-oriented modeling strategy here utilized can address greenfield designs in which design and operating variables are simultaneously optimized, in order to ensure that the system will be able to meet process requirements at minimum cost. Then, an analysis of the electricity cost, CO2avoidancecost, energy penalties, as well as the optimal values of decision variables is thoroughly pursued. Different economic tradeoffs are comprised at the optimal solutions for the joint project, as given by the different discrete and continuous decisions that the designer needs to weight in order to achieve the desired generation and capture goals, including the number of parallel capture trains, the inherent efficiency of each recovery unit, and the overall emissions reduction rate. In this context, the joint optimization of the NGCC power plant with the amine-based capture option results in a novel configuration where 731 MW are optimally generated for supplying both the external demand and the capture plant energy requirements, and achieving an overall CO2emissions reduction rate of 82.1% by means of a three capture trains arrangement, where 13.4% of the flue gas stream is bypassed and 94.8% of the CO2gets recovered at each unit. This new generation/capture project features optimal values of its economic performance indicators, with an avoidance cost of 81.7 US$ per tonne of CO2 captured, which can Ministerio de Educación y Deportes Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Rosario Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario Zeballos 1341, Rosario, Santa Fe, Argentina only be secured by simultaneously optimizing the design and operating variables of both systems on a start-of-the-art optimization algorithm.Item A risk– based design of ammonia refrigeration systems in food manufacturing plants.(2019-01) Biscotti, Paola Silvina; Reinheimer, María Agustina; Scenna, Nicolás JoséThis paper presents a risk-based design procedure of ammonia based refrigeration processes taking into account the allocation of the manufacturing plant and the surrounding environment vulnerability at early stages of process design. In addition, the proposed design framework allows the integration of a process simulator with vulnerability assessment packages. As a case study, the design of the refrigeration system for a surimi manufacturing plant is presented.Item A strategy for the economic optimization of combined cycle gas turbine power plants by taking advantage of useful thermodynamic relationships(Elsevier, 2010-11-01) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás JoséOptimal combined cycle gas turbine power plants characterized by minimum specific annual cost values are here determined for wide ranges of market conditions as given by the relative weights of capital investment and operative costs, by means of a nonlinear mathematical programming model. On the other hand, as the technical optimization allows identifying trends in the system behavior and unveiling optimization opportunities, selected functional relationships are obtained as the thermodynamic optimal values of the decision variables are systematically linked to the ratio between the total heat transfer area and the net power production (here named as specific transfer area). A strategy for simplifying the resolution of the rigorous economic optimization problem of power plants is proposed based on the economic optima distinctive characteristics which describe the behavior of the decision variables of the power plant on its optima. Such approach results in a novel mathematical formulation shaped as a system of nonlinear equations and additional constraints that is able to easily provide accurate estimations of the optimal values of the power plant design and operative variables.Item An optimization model for evaluating the economic impact of availability and maintenance notions during the synthesis and design of a power plant(Elsevier, 2017-01-27) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás JoséIn this paper, we introduce an optimization strategy in order to comprehensively quantify the impact of availability and maintenance notions during the early stages of synthesis and design of a new natural gas combined cycle power plant. A detailed state-space approach is thoroughly discussed, where influence of maintenance funds on each component’s repair rate is directly assessed. In this context, analysis of the reliability characteristics of the system is centered at two designer-adopted parameters, which largely influence the obtained results: the number of components which may fail independently at the same time, and the number of simultaneous failure/repair events. Then, optimal solutions are evaluated as the availability-related parameters and the amount of resources assigned for maintenance actions are varied across a wide range of feasible values, which enable obtaining more accurate and detailed estimations of the expected economic performance for the project when compared with traditional economic evaluation approaches.Item Análisis de factores críticos que influyen en las consecuencias ocasionadas por explosiones de polvo.(2021-08) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás JoséEl almacenamiento y procesamiento de sólidos a granel en operaciones tales como molienda, secado, tamizado y transporte, conllevan a la generación de polvo y si éste es combustible (más del 70% de los casos) existe un riesgo de explosión asociado. Para reducir sus efectos, se presentan diversas medidas de mitigación, destacándose los paneles de venteo, cuya finalidad es aliviar la presión en el interior del recipiente para evitar su colapso. Al momento de la ruptura del panel, se libera materia y energía contenida, pudiéndose generar por la suspensión de polvo circundante una explosión secundaria. En este trabajo se analiza la influencia del índice de deflagración del polvo, área de venteo, ubicación de la ignición y distancia, sobre el campo de sobrepresión. En trabajos futuros se pretende, a partir de este análisis, proponer una correlación general que permita predecir la onda expansiva desarrollada por estas explosiones secundarias.Item Aplicación de técnicas de programación matemática y métodos de integración de procesos para determinar la síntesis y el diseño óptimo de una planta de cogeneración de ciclo combinado(2017-03-29) Manassaldi, Juan Ignacio; Mussati, Sergio Fabián; Scenna, Nicolás JoséLa presente tesis trata sobre el modelado matemático, simulación y optimización de ciclos combinados operando en forma desacoplada y acoplada a otros procesos, como por ejemplo, sistemas de utility y planta de captura de CO2. Precisamente, la tesis presenta modelos matemáticos utilizando programación matemática y metodologías “alternativas” para optimizar la configuración y el diseño de sistemas de cogeneración de vapor y electricidad. El planteamiento del problema de optimización se resolverá postulando una superestructura de configuraciones alternativas considerando la posibilidad de intercambios de calor en paralelo, serie y serie-paralelo entre la corriente de gas que abandona la turbina de gas y el fluido circulante del ciclo de vapor. De esta manera, la superestructura embebe numerosas alternativas para la configuración de los equipos las cuales son tenidas en cuenta simultáneamente por el algoritmo de optimización. La ventaja principal de este tipo de planteo es que al modificar las especificaciones de diseño permite determinar en forma automática la configuración óptima correspondiente. Durante el desarrollo de la tesis, se proponen y resuelven diferentes problemas de optimización considerando diferentes funciones objetivos y considerando fija la demanda de electricidad, según se detalla a continuación: 1) minimización del área total de transferencia de calor, 2) minimización del consumo de combustible, 3) minimización del costo total (inversión y costo de operación). Los modelos y metodologías de solución se aplican a la optimización de la configuración, diseño y operación de un sistema de cogeneración acoplado a distintos procesos, por ejemplo a un proceso de captura de CO2 utilizando aminas. Finalmente, la metodología es aplicada también para optimizar la síntesis y diseño de plantas de “utility” (configuración del ciclo combinado y configuración del sistema de turbinas y válvulas) considerando diferentes niveles de demandas de potencia y vapor. Las metodologías de solución se componen de procedimientos sistemáticos basados en el empleo de técnicas de Programación Mixta Entera No Lineal (MINLP), utilizando variables binarias para imponer restricciones de diseño de tipo estructural (configuración de los equipos) y variables continúas relacionadas con las condiciones de operación. Los resultados encontrados son comparados con los obtenidos por otros resolvedores tradicionales para modelos MINLP.Item Aplicación del enfoque de ingeniería de reacción (REA) para modelar el secado de orujos por convección.(2021-10) Bonfigli, Mónica Beatriz; Arias, Ana Marisa; Mores, Patricia Liliana; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José; Masciarelli, RoqueLa bioeconomía es una alternativa para afrontar la demanda de alimentos y energía para una población en crecimiento y además mitigar los impactos adversos sobre el medio ambiente y los recursos naturales que originan su producción. Incluye el aprovechamiento de desechos de procesos industriales para la generación de bioproductos con valor agregado, como los que pueden obtenerse a partir de orujo de uva. En los procesos de obtención, la operación de secado es fundamental y un buen modelo es importante para el diseño del secadero y la evaluación de su rendimiento. El objetivo de este trabajo es utilizar el enfoque de ingeniería de reacción (REA), una técnica simple pero precisa, para modelar el secado de orujos por convección. La curva de energía de activación normalizada, obtenida a partir de una experiencia a 100 °C se utilizó para predecir la cinética de secado y los perfiles de temperatura a 60 °C. El REA demostró capturar adecuadamente la física del proceso. El coeficiente de determinación (R2) se determinó en 0,996 y 0,997 (en promedio) para predecir la temperatura y el contenido de humedad, respectivamente. La principal ventaja es que se requiere una única experiencia minuciosa para generar la curva de energía de activación normalizada y luego utilizarla para predecir otros contenidos de humedad y perfiles de temperatura del material. Este modelo puede utilizarse para proyectar la operación en otras condiciones e implementarse fácilmente para diseñar nuevas instalaciones de secado u optimizar las existentes.Item BLEVE : estimación de distancias seguras basándose en variables de diseño.(2022-03-11) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás JoséEntre los eventos accidentales más peligrosos se encuentran las explosiones BLEVE. Las graves consecuencias ocasionadas por la onda expansiva generada hacen indispensable su análisis. Los modelos matemáticos disponibles son complejos en cuanto a la cantidad de datos y esfuerzo computacional requeridos para su resolución. En este trabajo, se presenta un modelo simple y directo para la estimación de distancias seguras entre una fuente de explosión y un receptor caracterizado por el nivel de vulnerabilidad. La obtención del mismo se lleva a cabo mediante la selección de variables de diseño convenientes y el análisis de su influencia en los resultados brindados por un modelo matemático con fundamento teórico (modelo base), la formulación de una única expresión matemática con parámetros a determinar (modelo simple) y la resolución de un problema de optimización en el que se maximiza el R2 que resulta de la comparación entre ambos modelos. Finalmente, se demuestra una muy buena performance del modelo propuesto, permitiendo la obtención confiable de distancias seguras desde las primeras etapas del diseño.Item BLEVE: safety distances estimation by simple models based on the Jakob number.(2023-07-03) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia L.; Orellano, Santiago; Scenna, Nicolás JoséOne of the most important points in the design of inherently safe processes is to estimate reliable distances among process units at preliminary stages of the plant project to minimize losses and damages caused by the potential occurrence of technological accidents. Therefore, in this paper the achievement of simple, general, dimensionless and reliable equations (Simple Dimensionless Models SDMs) for the direct estimation of safety distances considering the occurrence of BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) event, is proposed. The developed models directly relate safety distances with critical design/operation variables (involved substance, vessel volume, target vulnerability and explosion temperature), which are easily accessible at early stages of the plant project. SDMs are achieved by analysing the influence of these simple variables on the safety distances, which are estimated using a selected rigorous model (Reference Model RfM). This task is simplified by the incorporation of the Jakob Number as an input variable, allowing to obtain dimensionless models and simultaneously an adequate representation of the explosion conditions and the involved substances. As result, the achieved SDMs demonstrate a particularly good fit with respect to the RfM estimations and, at the same time, reliability and versatility. As it is shown in the analysed study cases (involving critical decision variables for the process design and the system safety), the SDMs prove to be also accurate, general, and easily incorporable into more complex optimization problems (QRA analysis, design of emergency plans, safety distance estimation to minimize the probability of domino effects, optimal layout designs, among others).Item Comparison between conventional and ultrasoundassisted techniques for extraction of anthocyanins from grape pomace. Experimental results and mathematical modeling(Elsevier, 2017-03-16) Bonfigli, Mónica Beatriz; Godoy, Ezequiel; Reinheimer, María Agustina; Scenna, Nicolás JoséConventional and ultrasound assisted extraction of anthocyanins from grape pomace are here analyzed and compared. Mathematical modeling is used firstly to represent the extraction process and determine the associated mass transport parameters, and afterwards, to obtain useful predictions on how the system behaves under different operating conditions. The mathematical model here developed is based on first-principles, in order to more accurately describe the underlying phenomena that govern the extraction process behavior. Extraction of anthocyanins from grape pomace is performed using a hydro alcoholic solution as solvent, and experimental runs at different temperatures were carried out for both conventional and ultrasound-assisted techniques. A good agreement between experimental and computed extraction yields was achieved as the reported statistical parameters indicate. Obtained results highlight the performance differences between both processes, and pinpoint which variables impact the most in the extraction yield.Item Cost-based comparison between membrane systems and chemical absorption processes for CO2 capture from flue gas.(2019-05-09) Arias, Ana Marisa; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás José; Caballero, José Antonio; Mussati, Miguel Ceferino; Mussati, Sergio FabiánAn optimization study of membrane-based separation systems for carbon dioxide capture from flue gas of power plants is conducted, considering the possibility of employing up to four stages and using diverse options to create the required driving force. By proposing a superstructure-based model, the number of stages, recycle options, use of feed compression and/or permeate vacuum, driving force distribution along each membrane stage, operating conditions and equipment sizes are simultaneously optimized in order to minimize the total annual cost at high capture ratios and purity targets. Thus, different optimal arrangements are obtained and the total cost is reduced in about 20% compared without employing vacuum. Besides the optimal number of stages diminishes with decreasing purity, but it is independent of the capture ratio. Also, the total cost decreases with the increase of the membrane permeance requiring lower values of operating pressure and membrane areas. Permeance values higher than 2400 GPU lead to lower number of stages and recycles for the same separation target. By contrast, a sensitivity analysis shows that the total cost increases with the increase of the electricity price, capacity factor, and capital recovery factor, which are the more influential parameters in the objective function. Despite new optimal operating and design conditions are obtained when these parameters vary, no modifications in the optimal arrangement are observed.Item Desarrollo de un Sistema para el Cálculo del Riesgo Asociado a la Dispersión de Contaminantes en la Atmósfera Considerando la Incertidumbre Estocástica en los Pará- Metros Meteorológicos(2005-11-30) Godoy, Sandra Mariela; Scenna, Nicolás José; Santa Cruz, Alejandro S. MiguelEn este trabajo se presenta una metodología y una poderosa herramienta computacional, STRRAP (Stochastic Toxic Release Risk Assessment Package), de utilidad para el cálculo del riesgo y distancias de seguridad asociados a la dispersión de contaminantes en la atmósfera considerando la incertidumbre estocástica de las variables atmosféricas locales. Dada la probabilidad no nula de que se produzcan incidentes que involucren la dispersión de sustancias tóxicas o material particulado, y la vulnerabilidad de las personas ante tales circunstancias, surge la necesidad de contar con herramientas eficientes para la gestión del riesgo y la planificación de las emergencias, que cubran una diversidad de modelos de dispersión de contaminantes, y que permitan considerar la variabilidad estocástica de los parámetros meteorológicos. La principal limitación de tales herramientas, subyace en el elevado tiempo de cómputo requerido para tratar casos complejos, como por ejemplo los problemas de transporte de sustancias tóxicas. Por tal razón, aquí se presentan las modificaciones realizadas a una metodología existente con objeto de reducir dicho tiempo sin perder exactitud en los resultados, y la arquitectura del sistema (STRRAP) que se utilizará para la simulación estocástica de la dispersión en aire, de sustancias tóxicas y material particulado. STRRAP es una herramienta robusta, flexible y eficiente, capaz de resolver problemas de fugas o emisiones provenientes tanto de fuentes fijas como móviles. Para mostrar las capacidades de STRRAP y de la metodología propuesta, se presentan varios casos de estudio para los que se obtienen mapas de iso-riesgo, curvas de riesgo social, distancias de seguridad y distribución de concentraciones para gases neutros y pesados, ya sean almacenados en tanques, transportados por una cisterna o emitidos desde una chimenea.Item Development of extrinsic functions for optimal synthesis and design : application to distillation-based separation processes.(2019-04-09) Manassaldi, Juan Ignacio; Mussati, Miguel Ceferino; Scenna, Nicolás José; Mussati, Sergio FabiánThis work deals with the development and implementation of mathematical models in the General Algebraic Modeling System (GAMS) environment for optimization purposes, involving extrinsic functions that are executed outside GAMS from dynamic-link libraries (DLL) implemented in the programming language C. Three DLL libraries are developed to calculate thermodynamic properties: the Raoult's law for vapor-liquid equilibrium, the Non-Random Two-Liquid (NRTL) model, and the Peng–Robinson equation of state. A detailed description on how GAMS and DLL libraries interact is presented. Case studies dealing with the optimal design of multi-component distillation columns with increasing complexity levels are discussed. For the proposed case studies, the obtained results show that the usage of the proposed extrinsic functions allows to significantly enhance the model implementation compared to the traditional model implementation approach, and to considerably reduce the model size as well as the computational time required by the optimization algorithms.Item Dispersión de sustancias peligrosas en aire. Metodologías para la determinación del riesgo y distancias de intervención ante escenarios accidentales estocásticos(2012-12-15) Godoy, Sandra Mariela; Scenna, Nicolás José; Santa Cruz, Alejandro S. Miguel; Anunziata, OscarEn este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema integrado capaz de soportar la tarea de evaluación del riesgo y el cálculo de distancias de impacto ante eventos de dispersión en aire de gases tóxicos, material particulado y bioaerosoles considerando la incertidumbre estocástica de las variables meteorológicas locales. Se muestran las modificaciones realizadas sobre la arquitectura básica del prototipo existente, STRRAP (Stochastic Toxic Release Risk Assessment Package), lográndose la flexibilidad y robustez suficiente como para abordar problemas que involucran tanto a fuentes fijas como móviles, a parámetros concentrados (cisternas, tanques, etc.) como distribuidos (por ejemplo cañerías y/o gasoductos, entre otros sistemas de interés), lo cual se expone en los diferentes casos de estudio abordados a lo largo de la tesis. Asimismo, se analizan las consecuencias de la exposición de las personas a determinados agentes, no sólo desde el punto de vista de emisiones accidentales y de carácter agudo, sino que se aborda la problemática de la exposición crónica por inhalación, de material particulado respirable y microorganismos patógenos. Por otro lado, se propone una metodología para la determinación de distancias de impacto o afectación ante potenciales accidentes asociados a equipos de procesos, orientadas en particular a la estimación del efecto dominó y al diseño del lay out de la planta en la etapa de la ingeniería conceptual. Este enfoque resulta poco utilizado en la literatura, por lo que la herramienta generada al respecto en este trabajo representa un importante avance tanto en el sentido práctico como el conceptual. Para mostrar la versatilidad lograda en STRRAP y la metodología propuesta tanto para el análisis de riesgos como para la determinación de distancias de impacto, se presentan varios casos de estudio para los que se obtienen mapas de iso-riesgo, curvas de riesgo social (F-N), distancias de seguridad o impacto y mapas de concentraciones asociados a la dispersión de gases tóxicos, material particulado y bioaerosoles, ya sean almacenados en tanques, transportados por una cisterna o emitidos desde una chimenea o un foco infeccioso, según el problema planteado.Item Economic implications when considering availability in the optimal design and operation of a NGCC power plant.(2012-09) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José- Traditionally, power plants are designed to fulfll a pre-specified external demand, usually by oversizing the existing equipment, which implies excessive capital costs and might even result in designs that cannot satisfy demands for certain situations. Therefore, in order to avoid large economic penalties if power demand is not satisfied, the design and operation of such systems need to consider the effect of reliability considerations and maintenance funds allocation on the system design and operative characteristics. In the present work, a MINLP formulation is developed to address the design and operation of power plants while considering the implications of a statespace availability modeling approach and of a comprehensive maintenance funds allocation policy. Then, the decision variables are optimized simultaneously throughout several maintenance and failure situations that configure difeerent scenarios, in order to ensure that the plant will be able to cope with them while meeting the expected requirements at minimum cost.Item Estimación de distancias seguras frente a la ocurrencia de una explosión BLEVE en función de variables operativas/ de diseño.(Universidad Tecnológica Nacional, 2022-06) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás JoséConsiderar el concepto de seguridad operacional se ha vuelto imprescindible en toda actividad industrial. Entre los eventos accidentales más peligrosos se encuentran las explosiones tipo BLEVE, que resultan de la falla de un recipiente que contiene una sustancia a una temperatura muy superior a su temperatura normal de ebullición. Las graves consecuencias ocasionadas por la onda expansiva generada hacen indispensable su estudio detallado. Los modelos matemáticos disponibles son complejos en cuanto a la cantidad de datos y esfuerzo computacional requeridos para su resolución. En este trabajo, se presenta un modelo simple y directo para la estimación de distancias seguras entre una posible fuente de explosión y un receptor caracterizado por el nivel de vulnerabilidad correspondiente. La obtención de este modelo se lleva a cabo mediante la selección de variables operativas/ de diseño convenientes y el análisis de su influencia en los resultados brindados por un modelo matemático con fundamento teórico (modelo base), la formulación de una única expresión matemática con parámetros a determinar (modelo simple) y la resolución de un problema de optimización en el que se maximiza el R2 que resulta de la comparación entre ambos modelos. Finalmente, se demuestra una muy buena performance del modelo propuesto, cumpliendo con los requisitos de simpleza y escasa demanda de datos de fácil acceso, permitiendo la obtención confiable de distancias seguras desde las primeras etapas del diseño.Item Evaluación de los efectos térmicos ocasionados por una bola de fuego de propano. Obtención de una correlación simple para estimar distancias en planes de evacuación.(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Francisco, 2020-09) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás JoséEl propano, es una sustancia que frecuentemente se encuentra en el inventario de numerosas industrias por ser el combustible alternativo más utilizado a nivel internacional. A temperatura ambiente, es un gas incoloro e inodoro, fácilmente licuable por lo que en general se almacena/transporta en estado líquido a esta temperatura en recipientes a presión. La explosión tipo BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) seguida de la ocurrencia de una bola de fuego, tiene efectos devastadores sobre las personas (muerte, daños irreversibles) como así también sobre las estructuras y las instalaciones industriales, en función de la distancia del suceso a la que se encuentren dichos receptores. De acuerdo al análisis de accidentes históricos reportado por Hemmatian et al. (2019), el propano es una de las sustancias típicas involucradas en este tipo de eventos. En la mayoría de los casos, los efectos térmicos ocasionados por la bola de fuego tienen consecuencias más severas sobre las personas que aquellos asociados con la onda expansiva generada por la explosión. A causa de esto, es imperante establecer planes de evacuación eficaces, delimitando las zonas de planificación en función de la dosis de radiación recibida, relacionando la intensidad de radiación incidente con tiempos máximos de exposición y contemplando modelos de respuesta de la población ante la génesis de incendios. El objetivo de este trabajo es obtener una correlación simple y eficaz que relacione distancias seguras con variables operativas/ de diseño y niveles de vulnerabilidad de los receptores, basándose en el análisis de un modelo de referencia (MRf): modelo de llama sólida.Item Families of optimal thermodynamic solutions for combined cycle gas turbine (CCGT) power plants(Elsevier, 2009-10-30) Godoy, Ezequiel; Scenna, Nicolás José; Benz, Sonia JudithOptimal designs of a CCGT power plant characterized by maximum second law efficiency values are determined for a wide range of power demands and different values of the available heat transfer area. These thermodynamic optimal solutions are found within a feasible operation region by means of a nonlinear mathematical programming (NLP) model, where decision variables (i.e. transfer areas, power production, mass flow rates, temperatures and pressures) can vary freely. Technical relationships among them are used to systematize optimal values of design and operative variables of a CCGT power plant into optimal solution sets, named here as optimal solution families. From an operative and design point of view, the families of optimal solutions let knowing in advance optimal values of the CCGT variables when facing changes of power demand or adjusting the design to an available heat transfer area.Item Implications of a state-space approach for the economic optimal design of a NGCC power plan.(2014-10) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás JoséA detailed state-space approach is here embedded in the optimization model for the economic design of a new natural gas combined cycle (NGCC) power plant. This proposal comprehensively quantifies the impact of different adopted values for two critical parameters: the number of simultaneously and independently failed components, and the number of simultaneous events. The former depicts the maximum number of components (gas turbines, steam turbine, HRSGs, auxiliary services, etc.) that seem feasible to fail because of independent causes at the same time. The latter describes the maximum number of transitions between operating conditions, which is directly linked to the amount of available maintenance resources (personnel, parts, etc). Implications of a wide array of values for these two parameters over the economic optimal solutions are thoroughly discussed, where it is observed that more accurate and detailed estimations of the expected economic performance for the project are attained.Item Influencia de la reducción del factor de visión en las consecuencias ocasionadas por una bola de fuego.(2022-10) Kraft, Romina Alejandra; Scenna, Nicolás José; Mores, Patricia LilianaEl conocimiento de las consecuencias ocasionadas por los accidentes industriales de las últimas décadas hace imperante la propuesta de nuevas metodologías para minimizar los daños. Uno de los eventos más peligrosos son las explosiones BLEVE (Boiling Liquid Expanded Vapour Explosion) y la inmediata formación de una bola de fuego, dado que el campo de radiación térmica generada es de gran alcance. El cálculo de distancias seguras puede estar combinado con la presencia de sistemas de protección pasiva de forma tal que se reduzcan las consecuencias al mínimo costo de instalación/operación. En este trabajo, se propone una correlación simple que evalúa la influencia de la disminución del factor visión debido a la presencia de una obstrucción (por ejemplo: paredes contra-incendios) en la estimación de distancias seguras o definida una distancia, la disminución del impacto (radiación térmica incidente) dada la ocurrencia de una bola de fuego. Se concluye que la distancia disminuye significativamente con la reducción del factor de visión y que tal correlación puede implementarse incluso en las primeras etapas del diseño para evaluar la factibilidad de colocación de sistemas de protección pasivas.
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