Controlar la producción de Vapor


Bootstrap Case

En que consiste elahorro:

Cuando la demanda de vapor por los consumidores es variable, es importante asegurar un buen control de la producción de forma que esta se ajuste a la demanda,  evitando así que un exceso de producción obligue a purgar parte del vapor.

Cuando se han instado turbinas de vapor en el sistema el control de la producción debe tener en cuenta este factor para optimizar el control de la producción.

Las turbinas de condensación permiten trabajar con la caldera a carga continua y en un punto de máxima eficiencia que normalmente se aproxima a la máxima capacidad de producción de vapor. Cuando baje la demanda de vapor las turbinas transformarán en electricidad el exceso de producción de vapor.

Como ejecutar el ahorro:

Las etapas son:

  • Primero medir y monitorizar, para identificar las ineficiencias y oportunidades de mejora.
  • En una segunda etapa controlar le 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

Los requerimientos son particulares para cada  instalación. En general se necesitan monitorizar entre otros  los siguientes parámetros:

  • Presión temperatura y caudal de vapor de las distintas redes de distribución
  • Caudales de purgas y venteos
  • Caudales y temperaturas de agua de aporte.

Se deben incluir las válvulas de control y controladores necesarios para ajustar y controlar el sistema para que trabaje en un punto óptimo.

Se deben incluir los sistemas adecuados para asegurar que el sistema tiene flexibilidad para ajustar la producción a cada modo de operación.

Finalmente con el sistemas monitorizado y optimizado 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)

Esto permite controlar además (asociar con otras  ideas):

  • Control de presión en la cámara de combustión del horno, en función de la demanda. Asegura que
  • Control de la temperatura del vapor en la salida del horno 

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.  

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.

Controlar la producción de Vapor

Cuando la demanda de vapor por los consumidores es variable, es importante asegurar un buen control de la producción de forma que esta se ajuste a la demanda,  evitando así que un exceso de producción obligue a purgar parte del vapor.Cuando se han instado turbinas de vapor en el sistema el control de la producción debe tener en cuenta este factor para optimizar el control de la producción.Las turbinas de condensación permiten trabajar con la caldera a carga continua y en un punto de máxima eficiencia que normalmente se aproxima a la máxima capacidad de producción de vapor. Cuando baje la demanda de vapor las turbinas transformarán en electricidad el exceso de producción de vapor.

Sistema de Control para optimización energética

Los sistemas de control permiten optimizar el funcionamiento de los sistemas. Se puede diseñar un sistema de control con el objetivo de monitorizar y optimizar el consumo energético,. Este sistema funcionaría en segundo plano por encima del sistema de control de proceso.Las etapas típicas después de tener :

Primero medir y monitorizar, para identificar las ineficiencias y oportunidades de mejora energética.

En una segunda etapa controlar la  producción de servicios para que sea acorde con 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 encontradoestas otras ideas de ahorro para este equipo:

-Aumentar la presión diferencial de la turbina.

Aumentar presión del vapor producido en la caldera para aumentar la producción de electricidad e instalar una turbina instalada en el vapor de alta para transformar en electricidad el exceso de presión.


-Turbinas en paralelo con Válvulas de Control

Instalar turbinas en paralelo a las Válvulas de control


Turbina de contrapresión

La turbina de expansión  transforma la energía de un gas en energía mecánica, desde la presión y temperatura de entrada hasta la presión de descarga antes de que se produzca la condensación del gas. La turbina retorna así una gas sobrecalentado a menor presión, pero suficiente para ser utilizado en otra parte del proceso.Las turbinas de gas conectadas aprovechan menos energía del fluido que las turbinas de condensación. Sin embargo permiten utilizar este fluido, a menor presión en el proceso.  Este tipo de turbinas son las que se utilizan para reemplazar válvulas de control , aprovechando la energía del fluido desde la presión de suministro a la presión de utilización en el consumidor.

Hemos encontradoestas otras ideas de ahorro para este equipo:

Turbina de vapor

Utilizan vapor para mover equipos rotarivos, en substitución de los motores eléctricos. Estas turbinas se suelan  utilizar en equipos que requieren motores  de gran potencia.Permiten aprovechar un excedente de vapor en la planta generando un ahorro de consumo eléctrico en la planta.Las turbinas de vapor pueden se de condensación o de contrapresión.  Utilizaremos turbinas de condensación si queremos aprovechar al máximo la energía del vapor. Utilizaremos turbinas de contrapresión si tenemos demanda de vapor de inferior presión y queremos recuperar este vapor  y consumirlo en la planta.  

Hemos encontradoestas otras ideas de ahorro para este equipo:

Turbina de condensación

La turbina de condensación aprovecha  la energía de un gas condensable desde la presión y temperatura de entrada hasta la condensación del gas. La turbina retorna así un fluido parcialmente condensado.Las turbinas de condensación se utilizan principalmente cuando se trata de un fluido que no tiene utilidad  y se quiere aprovechar el máximo de su energía.Se utilizan por ejemplo para aprovechar la energía de un vapor residual, que se quiere condensar para retornarlo a la caldera de vapor.

Controlar la producción de Vapor

Cuando la demanda de vapor por los consumidores es variable, es importante asegurar un buen control de la producción de forma que esta se ajuste a la demanda,  evitando así que un exceso de producción obligue a purgar parte del vapor.Cuando se han instado turbinas de vapor en el sistema el control de la producción debe tener en cuenta este factor para optimizar el control de la producción.Las turbinas de condensación permiten trabajar con la caldera a carga continua y en un punto de máxima eficiencia que normalmente se aproxima a la máxima capacidad de producción de vapor. Cuando baje la demanda de vapor las turbinas transformarán en electricidad el exceso de producción de vapor.

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)
  • Sistema de Control para optimización energética:

  • Lo siento, aún no hemos identificado vendedores para ejecutar esta idea
  • Turbina de contrapresión:

  • Turbina GE


    GE Power
    GE fabrica turbinas de distintos tipos
    Turbina GE
  • Turbina de vapor:

  • Turbina de condensación: