Sección 8. Optimización de sistemas de vapor - Demanda de vapor (usos finales)



Documentos relacionados
Sección 7. Optimización de sistemas de vapor - Distribución. Fugas de vapor Pérdidas de la transferencia de calor por el aislamiento

Sección 10. Optimización de sistemas de vapor Cogeneración

Sección 9. Optimización de sistemas de vapor - Recuperación de condensado

Sección 4. Steam System Assessment Tool - P2

Sección 6. Optimización de sistemas de vapor - Generación

Sección 5. Cogeneración de energía térmica y eléctrica

Sección 2. Steam System Scoping Tool. Oportunidades de optimización de sistemas de vapor Steam System Scoping Tool (SSST) SSST: ejercicio práctico

Sección 3. Steam System Assessment Tool - P1

Optimización de sistemas de vapor industrial. Curso de capacitación de expertos

EQUIPOS PARA LA GENERACIÓN DE VAPOR Y POTENCIA

AHORRO DE ENERGÍA EN UNA CALDERA UTILIZANDO

Uso eficiente DEL VAPOR

COGENERACIÓN. ENERGIE QUELLE MBA. Ing. Daniel Mina 2010

EFICIENCIA ENERGÉTICA

H I T A C H I H I T A C H I TURBINA DE GAS H-25/H-15 P.1. All Rights Reserved, Copyright 2007 Hitachi, Ltd.

INSTALACIONES DE VAPOR Y CALDERAS

Central térmica de turbina de vapor IES BELLAVISTA

Aplicaciones Productivas de la Energía Eléctrica

GENERADORES DE CICLO RANKINE. RESITE, S.L. C/ Navales, 51 Pol. Ind. Urtinsa II Alcorcon (MADRID)

PROBLEMARIO No. 3. Veinte problemas con respuesta sobre los Temas 5 y 6 [Segunda Ley de la Termodinámica. Entropía]

DISEÑO EFICIENTE DE SISTEMAS DE VAPOR

Recuperación de energía en sistemas continuos de Rendering

Enunciados Lista 6. Nota: Los ejercicios 8.37 y 8.48 fueron modificados respecto al Van Wylen.

CLIMAVAL 2016 IV Congreso Nacional de Soluciones Energéticas y Economía Circular en la Industria

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA I. MÓDULO 10: Las relaciones termodinámicas y los diagramas

CABEZAL SEMI-DESAIREADOR

2.1.2 Ajuste de ecuaciones Tipos de reacciones Reacciones químicas comunes Estequiometría de las ecuaciones

Bombas de calor para la producción de ACS

Tema 3. Máquinas Térmicas II

MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGETICA EN EL SECTOR DEL METAL

serie hpwh hpwh ser se i r e H i pwh e HpWH 76

ESPECIALIDADES PARA VAPOR SERIE TDG

AHORA SÍ, YA ESTÁ TODO SOLUCIONADO

Enunciados Lista 6. Estado T(ºC)

UNA EXPERIENCIA DE TRIGENERACIÓN

PROBLEMAS DE TERMOTECNIA

EFICIENCIA ENERGÉTICA Gran distribución y Logística Refrigerada

CICLO RANKINE NICOLE ARAYA YELBA GAMBOA XENIA POVEDA

CICLO COMBINADO ASOCIACION DEL PERSONAL SUPERIOR DE LAS EMPRESAS DE ENERGIA. Secretaria Técnica y de Relaciones Internacionales.

Termodinámica: Ciclos con vapor Parte 2

Recuperación de Calor Residual en Plantas de Ácido Sulfúrico

Contenido del Diplomado European Energy Manager

VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN Y TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA MAESTRÍA EN ENERGÍAS RENOVABLES IV PROMOCIÓN

Capítulo 10: ciclos de refrigeración. El ciclo de refrigeración por compresión es un método común de transferencia de calor de una

AHORRO DE ENERGÍA Y OPTIMIZACIÓN DE COSTOS EN REFINERIAS DE PETROLEO

Interrogación Nro. 2

AALBORG INDUSTRIES - PART OF THE ALFA LAVAL GROUP

Plantas de Rendimiento: Oportunidades de Ahorro Enérge8co. Ing. Carlos Retana

DIPLOMADO EUROPEAN ENERGY MANAGER

Congeneración Aplicada a Generadores

4. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda Área de Tecnología Termodinámica Básica Prof. Ing. Isaac Hernández. Ejercicios Tema III

Tecnologías de Calefacción de alta eficiencia energética

II CONGRESO INTERNACIONAL MADRID SUBTERRA SOBRE EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DEL SUBSUELO

ESTRATEGIAS ENERGÉTICAS PARA REDUCIR LOS COSTOS DE PRODUCCIÓN EN LA INDUSTRIA

OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO TERMICO MEDIANTE EVALUACION EXERGETICA EN LAS CALDERAS DE LA PESQUERA CONSERVAS DE CHIMBOTE SAC

Sección 11. Optimización de sistemas de vapor - Conclusiones. Conclusiones Herramientas y recursos

ENERGÉTICA CON BIOMASA

Tema 1: Instalaciones y máquinas hidráulicas y Térmicas. Bloque 3: Producción de frío Grupo 1. Fundamentos de la producción de.

AUDITORÍAS ENERGÉTICAS EN LOS EDIFICIOS

Generación y Consumo de Energía. M. En I. Jordan Pérez Sánchez

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUIMICAS Y AMBIENTALES

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMÁN

1 TERMODINAMICA Departamento de Física - UNS Carreras: Ing. Industrial y Mecánica

DISEÑO DE PLANTAS I BALANCES

Soluciones avanzadas de climatización con gas propano. Ignacio Leiva Pozo

Física Térmica - Práctico 5

Agencia de Protección Ambiental

CASOS DE ÉXITO CON BIOMASA

Enunciados Lista 3. FIGURA P5.14 Nota: Se modificaron los porcentajes respecto al ejercicio del libro.

TERMOTEC INGENIERIA Es una empresa especializada en sistemas de calentamiento industrial, brindando soluciones en: - CALDERAS (GENERACIÓN DE VAPOR,

Análisis en condiciones reales de sistemas eficientes de climatización en instalaciones deportivas. Rafael San Martín

EFICIENCIA Y AHORRO ENERGETICO EN LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA MEDIANTE GASIFICACION DE BIOMASA

Sustancias puras, procesos de cambios de fase, diagramas de fase. Estado 3 Estado 4 Estado 5. P =1 atm T= 100 o C. Estado 3 Estado 4.

MEMORIA TÉCNICA Nº12

Refrigeración solar fotovoltaica con suelo radiante: resultados experimentales y reducción de emisiones. Marcelo Izquierdo Millán

EJERCICIOS DEL TEMA 4 (APLICACIONES DE LA PRIMERA LEY Y BALANCES DE ENERGÍA)

ASOCIACIÓN MEXICANA DE ENERGÍA REFORMA ENERGÉTICA, SU APLICACIÓN Y AVANCES. LA COGENERACIÓN DESPUÉS DE LA REFORMA ENERGÉTICA

INDICE DE LA PRESENTACION

Enunciados Lista 5. Nota: Realizar un diagrama T-s que sufre el agua.

Problema 1. Problema 2

= = 0.40 (40%) 500 Por el teorema de Carnot, no es posible que lo que afirma el inventor sea posible.

Abastible. N 1 en participación de mercado del GLP en Chile. 60 años de trayectoria en distribución de GLP.

Ciclo Rankine Regenerativo

Universidad Simón Bolívar Departamento de Termodinámica y Fenómenos de Transferencia Termodinámica II (TF-2323) Profesor: Freddy Figueira

PROCESO QUIMICO ANALISIS ESTRUCTURAL

La alternativa energética para la Industria Agroalimentaria 26 DE SEPTIEMBRE DE 2017

Revalorización del Calor Residual mediante ORC Proyecto Pitagoras Oportunidades, mercado y barreras

Cristina Sáez S. Blázquez E.P.S.A (U. de Salamanca)

1. (a) En una sustancia pura, diga claramente qué se entiende por punto triple y por punto crítico.

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa UNEFA Núcleo Falcón Extensión Punto Fijo

Manual de capacitación en Optimización de sistemas de vapor industrial (OSV)

UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ÁREA: INGENIERÍA APLICADA

EXPOINDUSTRIAL 2015 Cali Tecnología y Soluciones para mejorar la Eficiencia en Generación de Energía. Ciclo de Vapor con Ciclo Regenerativo

EFICIENCIA EN SISTEMAS TÉRMICOS

Soluciones térmicas de alta eficiencia para el ahorro energético. Compañía. Dirección que ha elaborado el documento. Fecha completa.

DIMENSIONES (An x Al x L) x x CAPACIDAD RESIDUOS NO PELIGROSOS

FISICOQUÍMICA Y BIOFÍSICA UNLA

Nueva gama de compresores herméticos que trabajan con el gas refrigerante R290 para alta, media y baja presión. (Página 1.15)

Aprovechamiento de gases de combustión, aspectos técnicos a considerar

Transcripción:

1 Sección 8 Optimización de sistemas de vapor - Demanda de vapor (usos finales) Impacto de las condiciones de generación de vapor Demanda de vapor (usos finales) Proyectos de ahorros de la demanda de vapor del SSAT

2 Sistema de vapor genérico Usos finales Fuente: US DOE ITP Steam BestPractices Program

3 Proyecto 6 del SSAT - Condiciones de la generación de vapor Project 6 - Change Steam Generation Conditions Existing Conditions : 25 barg. Superheated steam at 375 C Do you wish to change the HP steam generation conditions? Option 3 - No change Option 1 - Enter temperature 320 C Note: Saturation temperature at specified HP pressure (25 barg) is 226 C Option 2 - Enter thermodynamic quality 99.9 % dry Calidad = x = m m vapor vapor + m liquid

4 Proyecto 6 del SSAT - Condiciones de la generación de vapor El proyecto 6 del SSAT permite cambiar las condiciones de generación de vapor El objetivo principal de este proyecto es investigar el funcionamiento de una caldera que descargue vapor de una calidad menor En este caso, el término calidad hace referencia a la calidad termodinámica Fracción de masa de vapor de la descarga de la caldera Se puede conseguir otro impacto importante cambiando el sobrecalentamiento de un sistema determinado para ver el impacto económico sobre el combustible y la generación de energía eléctrica Es posible que se necesiten algunas de las características de rendimiento de la turbina La carga térmica de la demanda de vapor permanece constante

5 Proyecto 6 del SSAT - Condiciones de la generación de vapor En el modelo del SSAT el líquido saturado que sale de la caldera no transfiere energía a las cargas de los procesos El líquido saturado que sale de la caldera pasa por las turbinas de vapor y por las válvulas de alivio de presión La pérdida principal se encuentra en el sistema de condensado Por el sistema de condensado pasa una cantidad adicional de masa Aumento de las pérdidas de transferencia de calor Aumento de las demandas de agua de reposición a causa de la pérdida de condensado T 3 T 1 T 2 T 4

6 Demanda de vapor La demanda de vapor presenta distintas formas Una de las oportunidades de reducción de la energía más significativas es la reducción del consumo de vapor Elimina el uso inapropiado de vapor Reduce el uso apropiado de vapor De todos modos, en un curso genérico, es extremadamente difícil abarcar los usos finales específicos de todos los procesos industriales Por lo tanto, describimos los métodos generales y las herramientas del curso para capturar y cuantificar los ahorros de la demanda de vapor

7 Algunas usos finales de vapor comunes Torres de destilación Eyectores e inyectores de vapor Secadoras Columnas de separación evaporadores Termocompresores Intercambiadores de calor Recalentadores reformadores Enfriadores por absorción humidificadores bobinas de climatización para precalentar o recalentar

8 Gráfico circular de la distribución de un uso final* de vapor * Alimentos y Bebidas - Jugos de hortalizas y frutas

Sistema de vapor Caldera número 1 Carbón Caldera número 2 Fuel oil pesado (HFO) Caldera número 3 Gas metano Purga Purga Purga Electricidad comprada Demanda de vapor de AP del proceso Demanda eléctrica del sitio Venteo Descarga al desagüe Agua de reposición Condensado del proceso Condensado de la turbina Indica la instalación de un caudalímetro 9

Ejemplo de demanda de vapor (e precalentado) Flujo de e: 2.000 m 3 /min T i = 20 ºC Suministro de vapor al cabezal = 2 bares de BP T e = 80 ºC En las trampas de vapor entra condensado líquido saturado a 2 bares El proceso requiere que se caliente en e a 80 C Actualmente, el horno del proceso suministra el e externo Fuente: US DOE ITP Steam BestPractices Program 10

11 Ejemplo de demanda de vapor (e precalentado) Flujo de e: 2.000 m 3 /min T i = 20 ºC Suministro de vapor al cabezal = 2 bares de BP T e = 80 ºC Q Q Q = = = m C p _ 2.391kW ( T T ) out in 2.000 1,188 1,006 En las trampas de vapor entra condensado líquido saturado a 2 barg ( 80 20) 1 60

12 Ejemplo de demanda de vapor (precalentamiento del e) T Flujo de e: i = 40 ºC 2.000-1200 m 3 /min Suministro de vapor al cabezal = 2 bares de BP T e = 80 ºC Q Q Q = m C = 1.594 p _ kw ( T T ) out in = 2.000 1,188 1,006 En las trampas de vapor entra condensado líquido saturado a 2 barg ( 80 40) 1 60

Ejemplo de demanda de vapor (precalentamiento del e) Ahorro de energía = 2.391-1.594 796 kw m m m steamsaved steamsaved steamsaved = = AhorrosdeEnergia ( h h ) steam 796 ( 3.181 561,5 ) kg = 1.094 hr condensate 3.600 Vapor ahorrado = 1,094 * 8.760 = 9.582 toneladas/año Costo unitario de la generación de vapor: $ 91,67 por tonelada Ahorros de costos anuales = $ 878.000 Se puede hacer el mismo análisis con el proyecto 1 del SSAT - Ahorros de la demanda de vapor 13

14 Proyecto 1 del SSAT - Ahorros de la demanda de vapor Project 1 - Steam Demand Savings (Changing the process steam requirements) Current use - HP: 20 t/h (12273 kw) MP: 40 t/h (26660 kw) LP: 70 t/h (50091 kw) Do you wish to specify steam demand savings? Yes If yes, enter HP steam saving 0 t/h If yes, enter MP steam saving 0 t/h If yes, enter LP steam saving 1.094 t/h Note: A negative saving can be entered to model an increase in steam demand Note: The savings have been converted to heat duties of 0 kw (HP), 0 kw (MP) and 783 kw (LP) based on current header enthalpies Note: These heat duties are then used to determine the actual flow change in the Projects Model based on the calculated header enthalpies El cambio de la demanda de vapor se basa en entalpía del flujo del vapor con las propiedades del modelo inicial Las propiedades del vapor cambian cuando se inicia el proyecto El flujo de entalpía del cambio de la demanda reduce el flujo de entalpía del proceso

Proyecto 1 del SSAT - Ahorros de la demanda de vapor Project 1 - Steam Demand Savings (Changing the process steam requirements) Current use - HP: 20 t/h (12273 kw) MP: 40 t/h (26660 kw) LP: 70 t/h (50091 kw) Do you wish to specify steam demand savings? Yes If yes, enter HP steam saving 0 t/h If yes, enter MP steam saving 0 t/h If yes, enter LP steam saving 1.094 t/h Note: A negative saving can be entered to model an increase in steam demand Note: The savings have been converted to heat duties of 0 kw (HP), 0 kw (MP) and 783 kw (LP) based on current header enthalpies Note: These heat duties are then used to determine the actual flow change in the Projects Model based on the calculated header enthalpies Results Summary SSAT 3 Header Experts Training Example Model Status : OK Cost Summary ($ '000s/yr) Power Cost Current Operation 4,380 After Projects 4,380 Reduction 0 0.0% Fuel Cost 110,572 109,696 875 0.8% Make-Up Water Cost 421 418 3 0.8% Total Cost (in $ '000s/yr) 115,373 114,494 879 0.8% On-Site Emissions Current Operation After Projects Reduction CO2 Emissions 221726 t/yr 219971 t/yr 1755 t/yr 0.8% SOx Emissions 0 t/yr 0 t/yr 0 t/yr N/A NOx Emissions 439 t/yr 435 t/yr 3 t/yr 0.8% 15

16 Puntos más importantes / Acciones recomendadas 1. Hay varios usos finales de vapor en plantas industriales 2. Haga un balance de los usos finales de vapor de la planta industrial e identifique los usuarios finales de vapor más grandes de la planta 3. Reduzca el uso final de vapor Mejore la eficiencia de los procesos Desvíe la demanda de vapor a una fuente de calor residual o de al vapor de baja presión que está disponible en la planta

Mejores prácticas habituales de los usos finales Reducir el uso de vapor por parte de los procesos Mejorar la eficiencia de los procesos Cubrir la demanda de vapor con una fuente de calor residual Reducir la presión de vapor que necesitan los procesos, especialmente en los sistemas de cogeneración Mejorar el vapor de baja presión (o de residual) para que pueda satisfacer las demandas de los procesos Integrar los procesos para lograr una optimización de la energía de la planta en su conjunto Fuente: US DOE BestPractices Steam System Sourcebook 17