II MÁSTER ENERGÍA SOLAR Y RENOVABLES AUDITORÍA ENERGÉTICA EN INDUSTRIAS SESIÓN 2 EJEMPLOS PROFESOR: ABRAHAM RUIZ A.RUIZ@GENER.ES

Transcripción

1 II MÁSTER ENERGÍA SOLAR Y 1 RENOVABLES AUDITORÍA ENERGÉTICA EN INDUSTRIAS SESIÓN 2 INFORME DE LA AUDITORÍA EJEMPLOS PROFESOR: ABRAHAM RUIZ A.RUIZ@GENER.ES

2 4.1. INTRODUCCIÓN 2

3 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 3 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Datos generales y de contacto en la fábrica, puesta en marcha de la fábrica.

4 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 4 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Datos generales y de contacto en la fábrica, puesta en marcha de la fábrica.

5 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 5 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Número de empleados, distribución de trabajo, turnos y horarios, calendario laboral. Superficie Total (m2): m 2 Superficie útil (m2): Superficie cubierta (m2): m 2 Número de líneas de producción: 6 Numero de operarios: 27 Numero operarios/línea de producción: 4 5

6 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 6 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Planos de la fábrica:

7 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 7 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Inventario de las luminarias y lámparas de alumbrado. FICHA A EQUIPOS ELECTRICOS ALUMBRADO DE LA PLANTA ZONA UNIDADES X POTENCIA POT.TOTAL (W) TIPO NIVEL LÚMINICO Halogenuro 5f x 400 W 2000 metálico Alumbrado general de la planta Proyector 1f x 1500 W 1500 hló halógeno 1f x 500 W 500 Halógeno Tubos Oficinas y vestuarios 2f x 36 W 76 fluorescentes 4,07 POTENCIA TOTAL INSTALACIÓN (kw)

8 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 8 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Descripción del proceso productivo.

9 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 9 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Descripción ió del dlproceso productivo. La planta es de producción discontinua, construida por INTRAME, tipo RM 160, Número de serie ITR100567y fabricación nacional. Es capaz de producir 160 t/h con 25% 2,5 de humedad de los áridos o 140 t/h con 4 % de humedad y a una temperatura de mezcla a la salida de 190 C, en unas condiciones de temperatura ambiente de 20 C, presión a nivel del mar, con un calor específico de los áridos de 0,19 kcal/kg C y empleando una mezcla de 5 % de betún btú y 5 % de filler de aportación. La instalación consta de una serie de unidades modulares relacionadas entre sí y que son las siguientes: Unidad predosificadora Unidad de alimentación de áridos Unidad secadora Tanques de almacenamiento del betún Dosificadora de betún Elevador y criba de áridos Sistema de filler Instalaciones auxiliares

12 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 12 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Listado del equipamiento instalado. FICHA A1.3 - EQUIPOS TIPO PLANTA ACOPIO TOLVAS FRIO CINTA TRANSP. FRIO DE EN EN SECADO (Calentamiento) COLECTOR DE POLVO SILOS FILLER CRIBAS DE Continuas Factoría Nº: Discontinuas NO Intrame RM 120 Contaminación Control Calidad Exist.Segreg. En un porcentaje bajo SI NO Nº Tolvas(=4) Tipo Apertura Regulación Detec.Caudal Vibrador Arena A1 Báscula 6 Cinta Potencióm. NO NO NO Motor Rodamientos 2 Motores SI, cada 1,30 m Combustible Corriente Aire Forzada Mechero FUELOIL BIA 1 SI PROPANO Capacidad Centrífugo Filtro Mangas NO 0/6 6/14 14/20 20/40 SI SI SI SI SI

13 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 13 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Listado del equipamiento instalado. TOLVAS CALIENTE BÁSCULA MEZCLADOR TANQUES BETÚN EN TANQUES IMPRIMACIÓN NºTolvas Tipo Apertura Regulación 1 Neumática Todo/Nada Áridos Ligante Filler SI NO NO Tambor secador-mezclador NO De Paletas Nº Tanques Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad l l l l l Nº Tanques Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad l l SI

14 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 14 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Listado del equipamiento instalado.

17 4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR 17 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Información histórica de las facturas de los suministradores de energía. Datos de producción de los distintos procesos.

18 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 18 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Suministros Energéticos: Facturas de los suministro energéticos. Curvas de carga cuarto horarias de consumo eléctrico, de gas y de otros combustibles si se dispone de este tipo de medidas. Consumos parciales eléctricos, gas y otros combustibles. En procesos importantes o grandes equipos consumidores en los que puedan existir contadores parciales o un sistema de monitorización. Plano de distribución de fuerza de las naves. Esquemas, Planos de redes, interruptores de MT y BT. Disposición de los centros de transformación. Canalizaciones eléctricas y de gas principales. Red de monitorización de consumos eléctricos si existe. Etc.

19 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 19 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Suministros Energéticos: Electricidad Fuel Gas oil

20 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 20 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Sistema Productivo: Diagramas de flujo de materias primas y productos. Descripción de funcionamiento y operación del proceso. Listado e inventario de grandes consumidores. Listado de subprocesos dentro del proceso. Características técnicas nominales de los grandes consumidores de energía. Estado general de la planta y de los grandes consumidores que participan en el proceso. Descriptivos de funcionamiento de grandes consumidores, sistemas térmicos y subprocesos. Datos de producción (preferentemente horarios). Etc.

21 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 21 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Sistema Productivo:

26 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 26 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Distribución de consumos:

27 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 27 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Distribución de consumos:

28 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 28 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Coste energético y emisiones de CO2:

29 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 29 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Tambor secador:

30 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 30 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Tambor secador: Análisis de la combustión FICHA A DATOS EQUIPOS TÉRMICOS DATOS SECADERO INTRAME RM-160 Combustible: Tipo de proceso: Denominación producto en proceso: Fuel Secado de áridos. Aglomerado asfáltico Factoría Nº: A1 Medida correctora: Filtro de mangas. Potencia total instalada 708,25 CV Capacidad de producción del día de medición: 160 Tn / hora Presión barométrica ( KPa ): 93,78 Diámetro de chimenea ( m ): 11 1,1 Altura de la chimenea (m): 17,37 Situación de la toma de muestras (m): 14 puntos muestreados : 1 Humedad gas de chimenea ( % volumen ): 9,7 Diámetro boquilla utilizada ( mm ): 5,04 Tiempo total de los 3 muestreos ( seg.): Tiempo de muestreo: 3600 s

31 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 31 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Tambor secador: Análisis de la combustión FICHA A ANALISIS EQUIPOS TÉRMICOS Factoría Nº: DATOS ANALISIS SECADERO INTRAME RM-160 Muestreo nº Fecha Hora A1 Densidad seca gases (kg/nm3) 1,311 1,312 1,312 Presión total en conducto (Kpa) 93,62 93,56 93,53 Tª media gas chimenea (ºC) 97,1 106,2 101,2 Volumen seco gas muestreado (m3n) 0,9768 0,948 0,465 Velocidad media gas chimenea (m/s) 21,65 21,16 21,4 Velocidad media gas en boquilla (m/s) 20,57 20,29 21,33 Caudal medio seco gas chimenea (m3n/h) Índice de opacidad (E. B. ) Concentración media O2 (%) 15,2 15,2 15,2 Concentración media CO (ppm) Caudal másico medio CO (kg/h) 83,66 83,19 83,21 Concentración media CO2 (%) 4,7 4,8 4,9 Concentración media Nox (ppm) Caudal másico medio Nox (kg/h) 7,346 7,623 8,454

32 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 32 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Tambor secador: Termografía

33 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 33 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Tambor secador: Determinación de rendimiento

34 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 34 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Caldera:

35 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 35 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Instalación eléctrica (Interruptor general):

36 4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES 36 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Mediciones: Instalación general. Inspección visual. Toma de tiempos de subprocesos. Etc.

37 4.4. ANÁLISIS ENERGÉTICO 37 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Con los datos recopilados se procederá a la elaboración de un diagnóstico que permita conocer la situación actual en cuanto a consumos y optimizar los equipos y procesos de la empresa de cara al ahorro energético. Incluirá los siguientes puntos: Cálculo de los balances de materia y energía. Cálculo de rendimientos y consumos específicos. Descripción de los sistemas utilizados, indicando las características, adecuación tecnológica, consumos, pérdidas y rendimientos de los diferentes equipos, procesos e instalaciones. Nivel de servicio, ii analizando la sobreutilización ió o infrautilización ió de las instalaciones respecto a su nivel óptimo. Diagramas de flujo de energía.

38 4.4. ANÁLISIS ENERGÉTICO 38 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Determinación de rendimiento

39 4.5. PROPUESTAS Y CONCLUSIONES 39 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO Una vez conocidos los consumos y realizado el balance energético de los distintos equipos, se determinarán los ahorros potenciales de energía a través de, por ejemplo, la revisión de los procesos, la instalación de nuevos equipos que sustituyan a los que se están utilizando, el aprovechamiento de calores residuales, el establecimiento de las condiciones óptimas de trabajo de los equipos, etc. De esta manera se podrán determinar los ahorros potenciales de energía de cada una de las medidas propuestas respecto dl del total de energía utilizada en la operación, y respecto dl del total de energía utilizada en la planta.

40 4.5. PROPUESTAS Y CONCLUSIONES 40 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO

46 5. EJEMPLOS 5.1. PLANTA HORMIGÓN 46 FICHA A CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ÚLTIMOS MESES PERIODO DE FACTURACIÓN CONSUMO DE ENERGÍA ACTIVA (kwh) CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kvarh) P LL V TOTAL P cosφ LL cosφ V cosφ TOTAL ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO <0, <0, SEP <0, <0, OCT >0, NOV >0, DIC TOTAL FICHA A1.5 ESTRUCTURA DE LOS COSTES DE PRODUCCIÓN PRODUCTO MES COSTEMATERIA PRIMA COSTEENERGÍA ENERGÍA COSTEPERSONAL UNIDADES DE ÁRIDO ADITIVO CEMENTO AGUA ELECTRICIDAD COMBUSTIBLE PRODUCTO ENE , , ,56 756, ,42 0, , ,35 m3 RATIO 9,25 /m3 1,85 /m3 23,45 /m3 0,30 /m3 0,44 /m3 0,00 /m3

47 5. EJEMPLOS 5.1. PLANTA HORMIGÓN 47

48 5. EJEMPLOS 5.1. PLANTA HORMIGÓN 48

49 5. EJEMPLOS 5.2. PLANTA 2 49 FICHA A CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ÚLTIMOS MESES PERIODO DE FACTURACIÓN CONSUMO DE ENERGÍA ACTIVA (kwh) MAXÍMETRO (Kw) P1 P2 P3 P4 P5 P6 TOTAL ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL P1 P2 P3 P4 P5 P CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kvarh) P1 cosφ P2 cosφ P3 cos φ P4 cos φ P5 cos φ P6 cosφ TOTAL 5082 >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0,8 603 >0, >0, >0,8 815 >0, >0, >0,8 307 >0,

50 5. EJEMPLOS 5.2. PLANTA 2 50 FICHA A CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ÚLTIMOS MESES PERIODO DE FACTURACIÓN CONSUMO DE ENERGÍA ACTIVA (kwh) MAXÍMETRO (Kw) P1 P2 P3 P4 P5 P6 TOTAL ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL P1 P2 P3 P4 P5 P CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kvarh) P1 cosφ P2 cosφ P3 cos φ P4 cos φ P5 cos φ P6 cosφ TOTAL 5082 >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0, >0,8 603 >0, >0, >0,8 815 >0, >0, >0,8 307 >0,

51 5. EJEMPLOS 5.3. MEDIDAS DE AHORRO SEGÚN PROCESOS INDUSTRIALES 51 Industrias en General Iluminación Sustitución de lámparas y luminarias por otras de mayor rendimiento. Instalación de sistemas de regulación que reduzcan el nivel luminoso. Instalación de sistemas de encendido/apagado y de ciclados de encendido. Compensación de potencia reactiva. Climatización Instalación de Energías renovables. Aprovechamiento calores residuales. Reducción de la demanda. Mejora de aislamiento. Cortinas de aire en muelles de carga. Motores, bombas, ventiladores Motores de alto rendimiento. Control de velocidad variable.

52 5. EJEMPLOS 5.3. MEDIDAS DE AHORRO SEGÚN PROCESOS INDUSTRIALES 52 Industrias de tratamiento t t de materiales Reducción de las pérdidas por evaporación y por extracción de materiales Aislamiento de tanques de proceso Control de ventiladores de extracción Controles de sistemas de rociado Preparación de fluidos. Quemadores. Aire de combustión. Utilización de calores residuales de procesos adyacentes. Utilización de energías renovables (solar térmica cogeneración) Sistemas de medida y control de temperatura

53 5. EJEMPLOS 5.3. MEDIDAS DE AHORRO SEGÚN PROCESOS INDUSTRIALES 53 Industrias de secado y curado Horarios de utilización. Temperaturas de transición. Precalentamiento de aire de secado. Extracción de aire. Volumen de extracción. Aire de renovación. Filtros. Impulsión de aire. Control de ventiladores Pérdidas a través de la envolvente. Aislamiento térmico. Control de pérdidas. Cortinas de aire. Ajuste de huecos. Infiltraciones. Control lde la combustión. Mantenimiento i t preventivo y correctivo. Recuperación de calor residual para usos de calefacción o precalentamiento de fluidos

54 5. EJEMPLOS 5.3. MEDIDAS DE AHORRO SEGÚN PROCESOS INDUSTRIALES 54 Industrias con tecnologías de aire comprimido id Usos no adecuados de aire comprimido (Ventilación, transporte, limpieza) Detección de fugas. Control de la presión en red. Caídas de presión Funcionamiento del compresor sin demanda de aire. Localización e instalación del compresor. Identificación de las necesidades reales de aire comprimido. Ajuste de la toma de aire. Equilibrado de la instalación. Depósitos de aire comprimido. Tratamiento del aire comprimido. Filtros, secadores, purgadores, deshumidificadores, lubricadores y reguladores de presión.

55 6. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 55 Manual de eficiencia energética en la industria. Luis Alfonso Molina Igartua, Gonzalo Molina Igartua. (CADEM). Combustibles y su combustión. Ministerio de Industria y Energía. Centro de estudios de la energía. Tecnología Energética. Técnicas de conservación Pedro Ginés Vicente Quiles. (UMH). energética en la industria. Ministerio de Industria y Energía. Centro de estudios de la energía. Transferencia de calor. Yunus A. Çengel. (McGraw Hill). Manual de procedimiento para la realización de auditorías energéticas en edificios. Junta de Castilla y León. Fundamentos de termodinámica técnica. Tomos I y II. M.J. Moran, H.N. Shapiro. (RVERTÉ).

56 7. NORMATIVA ASOCIADA 56 UNE :2009 Auditorías energéticas UNE :2007 Sistemas de gestión energética