Medir y monitorizar


Bootstrap Case

En que consiste elahorro:

Principalmente cuando la demanda de vapor por los consumidores es variable, es importante asegurar un buen control de la producción para asegurar que esta se ajuste a la demanda,  y evitar que un exceso de producción obligue a purgar parte del vapor.

Con el sistemas monitorizados y optimizados es posible calcular eficiencias reales de los equipos y compararlas con  las esperadas por diseño. De esta comparación se pueden  identificar que sistemas son ineficientes e investigar las causas (deficiencias, ensuciamiento, etc)

El primer paso es monitorizar y analizaz las ineficiencias del sistemas

El siguiente paso es controlar la producción para optimizar el sistema en función de la demanda.

En una tercera etapa se podrán identificar modificaciones y nuevos sistemas que aporten más flexibilidad y margen de mejora a la operación y control del sistema.

Como ejecutar el ahorro:

Los requerimientos son particulares para cada instalación. En general se necesitan monitorizar entre otros los siguientes parámetros:
Caldera:
– Presión y temperatura de suministro de vapor
– Caudal de vapor generado
CO, y Oxígeno en gases de escape
Temperatura gases de escape.
– Consumo de combustible
Conductividad y TDS en el calderín.
– Caudal de purga
– Temperatura del aire de combustión
Desaireador:
– Temperatura del agua de aporte
– Caudal de agua de aporte
– Temperatura del condensado
– Temperatura en el desaireador.
– Medida de oxígeno y CO2 disuelto
Medida de Oxígeno disuelto en el condensado.
– Calidad del agua de aporte (TDS, sales disueltas), se pueden tomar muestras y analizar en el laboratorio de forma periódica

Distribución:
– Presión y temperatura de suministro en los distintos niveles de vapor.
– Presión de vapor en los consumidores

Turbinas:
– Caudal alimentado a la turbina
– Presiones y temperatura de entrada y salida a la turbina
– Potencia eléctrica generada

Aspectos a tener en cuenta cuando apliques esta idea:

(Esta idea pueden ser incompatible con otras ideas y reducir el ahorro energético esperado)

    Presta atención si la idea ocasiona Aumento de la presión del vapor generado


    Aumentar la presión de vapor aumenta la velocidad de ensuciamiento, por ello hay que analizar el sistema en su conjunto. (Asociar con la idea de aumentar la presión para instalar turbnas.) En cambio  bajar la presión para adaptarnos a la demanda disminuye el ensuciamiento de los tudos de la caldera.

    Presta atención si la idea ocasiona Reducción purga caldera


    La reducción de la purga provoca aumento de ensuciamiento, pérdida de eficiencia y deterioro de la instalación, por ello hay que analizar el sistema en su conjunto. (Asociar con la idea de reducir ensuciamiento en el horno)

    Presta atención si la idea ocasiona Reducir temperatura de gases de escape


    El factor que limita la cantidad máxima de calor que se puede recuperar de los gases de escape  es la temperatura de pared del economizador, que no debe bajar por debajo de la temperatura de condensación de los gases de escape y evitar corrosión en el equipo.La temperatura de condensación de los ácidos también depende de la calidad del combustible del horno. Combustibles limpios como el gas natural o el LPG con bajo contenido en azufre generan gases de escape con menor temperatura de condensación de ácidos y permiten reducir la temperatura de los gases y aumentar la cantidad de calor aprovechado.  

Puedes combinar esta idea con esta corriente o calor residual:

(Aprovecha los Calores y corrientes para generar el ahorro que buscas aplicando esta idea)

    Aprovecha Calor de los gases de escape de los hornos

    La utilización del gas de escape depende del tipo de hornos. En calderas de vapor se instalan economizadores para calentar el agua de caldera o el aire de combustión.
    En hornos industriales donde se calientan corrientes de proceso se pueden instalar generadores de vapor.


    Por lo general, los gases de combustión que salen de la caldera  son a temperaturas de entre 200 y 300 ºC. Por lo tanto, existe un potencial para recuperar el calor de estos gases. La temperatura de salida del gas de combustión de una caldera por lo general se mantiene a un mínimo de 200 ºC, lo suficientemente alta para evitar que los óxidos de azufre en el gas de combustión  condensen y provoquen corrosión en las superficies del intercambiador de calor.Cuando se utilizan combustibles limpios y con bajo contenido de azufre como gas natural o LPG hay más margen par reducir la temperatura del gas de combustión muy por debajo de 200 ºC y poder recuperar más el calor de los gases de escape.Cualquier gas de escape a temperaturas superiores a 121°C tiene un gran potencial en recuperación de calor residual.  .  Algunos ejemplos son:
    • Incineradores
    • Calderas
    • Calentadores a Fuego
    • Hornos
    • Secadores

    Aprovecha Purgas de calderas de vapor


    Parte del agua del circuito vapor / condensado hay que purgarla de forma continua para evita que se acumulen sales que puedan precipitar en los tubos del horno y hagan perder eficiencia al horno.Además de la purga continua, hay una purga intermitente en el circuito del propio horno.Desde el punto de vista energético esta purga supone una pérdida de calor que puede ser potencialmente recuperable.Además la purga es agua que con su adecuado tratamiento podría recuperarse y reducir el consumo  de agua bruta.Sin embargo, por otro lado esta purga permite que no se reduzca la eficiencia del horno, y se traduce en evitar que aumente el consumo de combustible.

Caldera de Vapor

Las calderas de vapor son hornos diseñados específicamente para generar el vapor que se va a utilizar como servicio en la planta.A la caldera se alimenta agua desmineralizada que se hace pasar por unas tuberías de intercambio de calor en el interior del horno, donde el agua se vaporiza. Existen dos sistemas de circulación de agua dentro del horno, la zona de radiacción donde se aprovecha la energía de radiación producida durante la combustión y la zona de convección, donde se aprovecha el calor de los gases de combustión a elevada temperatura.Una caldera eficiente es aquella que aprovecha la mayor parte del calor de combustión maximizando la generación de vapor. En una caldera eficiente la temperatura de los gases de escape es lo más baja posible y las pérdidas de calor al exterior son mínimas.

Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este sistema:

-Medir y monitorizar

Medir y monitorizar, para identificar las ineficiencias y oportunidades de mejora.


-Reducir ensuciamiento de los tubos de las calderas

Reducir el ensuciamiento de los tubos de los hornos para matener unos buenos parámetros de eficiencia.


-Reducir la purga del agua de la caldera

Otras ideas:

-Medir conductividad para ajustar agua purga

-Mejorar el sistema de aditivos a la caldera

-Utilizar contactores de membranas en desaireadores

-Recuperar vapor de la purga contínua de la caldera

 Purga de las calderas (Blowdown)

Parte del agua del circuito vapor / condensado hay que purgarla de forma continua para evita que se acumulen sales que puedan precipitar en los tubos del horno y hagan perder eficiencia al horno.Además de la purga continua, hay una purga intermitente en el circuito del propio horno.Desde el punto de vista energético esta purga supone una pérdida de calor, puesto que estamos purgando condensado a temperatura. Sin embargo, por otro lado esta purga permite que no se reduzca la eficiencia del horno, y se traduce en evitar que aumente el consumo de combustible.

Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este sistema:

-Ajustar la presión del vapor en consumidores

Diseñar los intercambiadores de calor y consumidores de vapor para alta presión del vapor de suministro.
Se aumenta la cantidad de vapor de baja presión que se genera en los recuperadores de condensado.
Se reduce el tamaño de los intercambiadores, reduciéndose el coste de inversión.


-Reducir la presión del vapor generado

Reducir la presión de vapor generado a la presíon requerida por los consumidores


-Controlar la producción de Vapor

Otras ideas:

-Instalar turbinas en líneas de vapor

-Instalar turbinas en la salida de vapor generado en la caldera

-Medir y monitorizar

Distribución del Vapor

El vapor se distribuye desde la caldera a los consumidores, mediante tuberías, por redes de distribución.En la caldera se produce vapor de muy alta presión. Los consumidores necesitan distintos niveles de temperatura del vapor, para ello se definen uno o varios sistemas de distribución del vapor, a distintas presión y temperatura.  Cada sistema de distribución alimentará a varios consumidores con requerimientos similares de presión y temperatura. Antes de distribuir el vapor en los consumidores se reduce a la presión de suministro en cada una de las redes de distribución del vapor, en las estaciones de laminación.La pérdida de calor de las tuberías con el exterior provoca que parte del vapor condense en el interior de las tuberías. Este condensado hay que eliminarlo para evitar problemas de golpes de ariete, esto se realiza utilizando trampas de vapor. Dependiendo de la longitud de las tuberías de distribución de vapor se instalan varias trampas a lo largo de todo el recorrido.

Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este sistema:

-Ajustar la presión del vapor en consumidores

Diseñar los intercambiadores de calor y consumidores de vapor para alta presión del vapor de suministro.
Se aumenta la cantidad de vapor de baja presión que se genera en los recuperadores de condensado.
Se reduce el tamaño de los intercambiadores, reduciéndose el coste de inversión.


-Instalar turbinas en líneas de vapor


-Instalar Turbinas en sistemas de laminación

Otras ideas:

-Medir y monitorizar

Laminación de vapor

Los sistemas de distribución de vapor pueden tener circuitos de vapor a diferente presiones y temperaturas.En la caldera se produce vapor de muy alta presión. Los consumidores necesitan distintos niveles de temperatura del vapor, para ello se definen uno o varios sistemas de distribución del vapor, a distintas presión y temperatura.  Cada sistema de distribución alimentará a varios consumidores con requerimientos similares de presión y temperatura. Antes de distribuir el vapor en los consumidores se reduce a la presión de suministro en cada una de las redes de distribución del vapor, en las estaciones de laminación.Las primera estación de laminación reduce la presión del vapor de mayor presión, el que viene directamente de la caldera a la presión de la siguiente red de distribución con inferior presión. Por ejemplo desde el nivel de muy alta presión al de presión de alta.Si existe un tercer nivel de presión, por ejemplo presión de mediase instala otra estación de laminación que reduzca la presión de la red vapor de alta presión a la de vapor de media presión.Los sistemas de laminación de vapor reducen la presión del vapor de más presión al requerido por cada circuito.Energéticamente estos sistemas son ineficientes. Transforman vapor de mayor poder energético en vapor de menor poder energético. La válvula de vapor que utilizan pierde gran parte de este poder energético.Las estaciones de laminación reducen la energía útil del vapor (llamada exergía), puesto que transforman un vapor de más alta presión, con mayor temperatura en otro de menor presión o temperatura. En esta transformación se desaprovecha parte de la energía del vapor de más alta presión sin obtener un beneficio a cambio.Para entender el concepto de exergía, si intentamos generar electricidad a partir del vapor instalando una turbina, se producirá mayor cantidad del vapor de mayor presión. Reducir la presión del vapor no reduce significativamente la cantidad de calor que se puede aprovechar cuando se utiliza este vapor para calentar, si en cambio se reduce significativamente la capacidad de generar electricidad o de utilizar este vapor para calentar un fluido a mayor temperatura.Se instalan redes a distintas presiones para abaratar los equipos que trabajan a menor temperatura. Y requieren vapor de presión inferior.

Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este sistema:

-Medir y monitorizar

Medir y monitorizar, para identificar las ineficiencias y oportunidades de mejora.


Atemperadores

Las estaciones de laminación producen vapor sobrecalentado. Para aumentar la producción de vapor y mejorar el funcionamiento de los intercambiadores de calor se instalan atemperadores que inyectan agua desmineralizada en las líneas de vapor para saturar el vapor.

Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este sistema:

-Medir y monitorizar

Medir y monitorizar, para identificar las ineficiencias y oportunidades de mejora.


-Retornar condensado presurizado a la caldera

Recuperar los condensados presurizados y alimentarlos directamente a la caldera para aprovechar al máximo la energía acumulada en el condensado y reducir la demanda de combustible del horno.


-Evitar entrada de aire en depósitos atmosféricos de recuperación de condensado

Otras ideas:

-Reducir entrada de oxígeno en el desaireador

Depósitos de recuperación del condensado

Los depósitos de recuperación de condensado, o depósitos de flasheo, recogen el condensado formado por los consumidores y el formado al condensado el vapor en el circuito de distribución. Estos depósitos separan y recuperan el vapor que se ha formado al despresurizarse el condensado. Estos depósitos trabajan a la presión de la red de vapor de inferior presión y alimentan el vapor formado a esta red de distribución. Por ejemplo un vapor de media presión de 10 barg produce condensado que se recoge el un depósito de condensado que trabaja a la presión del vapor de la red de baja presión de 5 barg, el vapor formado lo descarga a la red de 5 barg.Estos depósitos recuperar parte de la energía del condensado en forma de vapor, pero este vapor formado es de un nivel de presión inferior la de la red de vapor de donde proviene el condensado. Por lo tanto posibles fugas de vapor al sistema de condensado siempre se recuperarán en la red de presión inferior y con menor energía.Normalmente existen tantos depósitos de recuperación de condensado como redes de distribución de vapor. Los depósitos de más presión alimenta el condensado recuperado al de inferior presión. Normalmente el último de los depósitos el que recoge todo el condensado del sistema trabaja a presión atmosférica. Este depósito atmosférico ventea el vapor formado a atmósfera, perdiendo parte de la energía del sistema y parte del agua del circuito.

Medir y monitorizar

Principalmente cuando la demanda de vapor por los consumidores es variable, es importante asegurar un buen control de la producción para asegurar que esta se ajuste a la demanda,  y evitar que un exceso de producción obligue a purgar parte del vapor.Con el sistemas monitorizados y optimizados es posible calcular eficiencias reales de los equipos y compararlas con  las esperadas por diseño. De esta comparación se pueden  identificar que sistemas son ineficientes e investigar las causas (deficiencias, ensuciamiento, etc)El primer paso es monitorizar y analizaz las ineficiencias del sistemasEl siguiente paso es controlar la producción para optimizar el sistema en función de la demanda.En una tercera etapa se podrán identificar modificaciones y nuevos sistemas que aporten más flexibilidad y margen de mejora a la operación y control del sistema.

Hemos encontrado estas otras ideas de ahorro para este equipo:

-Medir y controlar el oxígeno y CO en los gases de escape de hornos

Instalar  medidores de CO y oxígeno en los gases de escape permite optimizar la mezcla combustible / aire y optimizar la eficiencia y las emisiones del horno.


Medir y monitorizar

Principalmente cuando la demanda de vapor por los consumidores es variable, es importante asegurar un buen control de la producción para asegurar que esta se ajuste a la demanda,  y evitar que un exceso de producción obligue a purgar parte del vapor.Con el sistemas monitorizados y optimizados es posible calcular eficiencias reales de los equipos y compararlas con  las esperadas por diseño. De esta comparación se pueden  identificar que sistemas son ineficientes e investigar las causas (deficiencias, ensuciamiento, etc)El primer paso es monitorizar y analizaz las ineficiencias del sistemasEl siguiente paso es controlar la producción para optimizar el sistema en función de la demanda.En una tercera etapa se podrán identificar modificaciones y nuevos sistemas que aporten más flexibilidad y margen de mejora a la operación y control del sistema.

Recursos externos y Referencias:

(Hemos seleccionado estos recursos y referencias, para que puedas ampliar más información)

    Vendedores:

    (Hemos seleccionado algunos vendedores que puedes necesitar para realizar este ahorro)
  • Analizador de oxígeno:

  • Lo siento, aún no hemos identificado vendedores para ejecutar esta idea
  • Medidor de conductividad:

  • Lo siento, aún no hemos identificado vendedores para ejecutar esta idea