U.S. Department of Energy , Advanced Manufacturing Office (AMO) , January 2012
Estima el consumo de combustible la eficiencia de una caldera en sistemas de generación de vapor funcionando en condiciones óptimas.
Este cálculo da una indicación del margen de mejora en una instalación en funcionamiento, cuando comparamos sus parámetros de funcionamiento con los que debería tener en condiciones de funcionamiento óptimas. Podemos estimar por lo tanto el ahorro que podemos alcanzar en nuestra instalación si aplicamos medidas de ahorro y eficiencia energética
Sistema de Vapor
Se estima que hay un potencial de un 12.5% de ahorro de fuel en sistemas para generar vapor. Algunas de estas medidas de ahorro no requieren inversión. Para estas el tiempo de retorno de la inversión puede variar entre 2 y 34 meses. Desde el punto de vista energético el vapor se utiliza como medio para transmitir calor a los usuarios. El calor que se forma por la combustión de Fuel en las calderas se utiliza para vaporizar el agua y formar vapor. El vapor almacena una gran cantidad de calor el cual se puede conducir fácilmente hasta los usuarios, incluso los situados a bastante distancia de las calderas. El vapor puede tener distintos usos, pero el más habitual para aportar calor, condensando en los usuarios y liberando el calor de condensación. El condensado de de vapor generado se podrá retornar a la caldera par a volver a formar vapor Otros posibles usos del vapor son: - Como fuerza motriz, para mover equipos rotativo reemplazando a los motores eléctricos. - Generar electricidad en las turbinas. - Sistema de calefacción o HVAC. - Utilizando directamente al proceso, por ejemplo columnas de stripping, secadores, apagadores de emergencia de hornos, etc. Estas aplicaciones no permiten recuperar el condensado. - Como fluido de limpieza para mantenimiento de maquinaria. (Balance de vapor) Todos los elementos del sistema de vapor pueden tener ineficiencias que pueden provocar pérdidas de energía y resultar en oportunidades de ahorro o eficiencia energética. Los siguientes elementos forman parte del sistema de vapor. Entender estos elementos desde el punto de vista energético ayuda a identificar oportunidades de ahorro energéticoHemos encontrado otras ideas de ahorro para este equipo:
-Medir y monitorizar
Medir y monitorizar, para identificar las ineficiencias y oportunidades de mejora.
Benchmark the Fuel Cost of Steam Generation
Estima el consumo de combustible la eficiencia de una caldera en sistemas de generación de vapor funcionando en condiciones óptimas. Este cálculo da una indicación del margen de mejora en una instalación en funcionamiento, cuando comparamos sus parámetros de funcionamiento con los que debería tener en condiciones de funcionamiento óptimas. Podemos estimar por lo tanto el ahorro que podemos alcanzar en nuestra instalación si aplicamos medidas de ahorro y eficiencia energéticaRecursos externos y Referencias:
(Hemos seleccionado estos recursos y referencias, para que puedas ampliar más información)
Cálculos:
[1] Benchmark the Fuel Cost of Steam Generation - U.S. Department of Energy , Advanced Manufacturing Office (AMO) , January 2012
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Estima el consumo de combustible la eficiencia de una caldera en sistemas de generación de vapor funcionando en condiciones óptimas.
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Calcula la eficiencia de la caldera en función de parámetors de operación del horno
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Calcula el ahorro anual de recuperar el condensado presurizado directamente a la caldera
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Calcula el consumo de agua de aporte y de vapor en un desaireador para un determinado caudal de agua de alimentación a caldera.
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Calcula el espesor de aislamiento óptimo para tuberías de vapor desde el punto de vista económico. El cálculo permite determinar el ahorro energético obtenido mejorando el aislamiento en tuberías
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Calcula el caudal de vapor necesario para aportar un flujo de calor determinado, a un intercambiador u otro equipo
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Permite calcular la cantidad de vapor que podemos recuperar por despresurización del condensado.
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Programa de cálculo para modelizar un sistema de vapor y definir la forma de operación más eficiente y con menor consumo energético.
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Calcula la energía generada en una turbina de vapor y las propiedades del vapor en la descarga de la turbina.
Referencias:
[1] Bottom Blowdown (Purga discontínua) - Spirax-Sarco Limited - Steam engineering tutorials
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Describe los sistemas asociados a la eliminación de sólidos suspendidos de la caldera, incluidas las válvulas, tuberías y recipientes de purga.
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Este Manual de Eficiencia Energética se preparó para ayudar a los propietarios y operadores de sistemas de calderas para obtenere el mejor rendimiento y ahorro energético en su instalación.
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Describe los benaficios de prevenir el ensuciamiento de tubos de la caldera para obtener un buen funcionamiento y ahorro de energía.
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Describe la idea de utilizar Economizadores de condensación para aumentar la recuperación de calor de los gases de escape. Incluye ejemplo para calcular el beneficio potencial de aplicar esta idea.
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Describe los beneficios de instalar Turbulators en el interior de los tubos de las calderas para aumentar la eficiencia del horno.
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Describe la utilización de turbinas de vapor para mover equipos rotativos.
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Describe la necesidad de medir y controlar los sólidos totales disueltos (TDS) en el agua de la caldera de agua de caldera, y los métodos utilizados para hacerlo, incluyendo el control electrónico de circuito cerrado con sensores de conductividad.
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Artículo que explica ventajes del desaireador incluidas ideas de ahorro de energía.
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Explica el funcionamiento de los desaireadores y sus beneficios en los sistemas de vapor.
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Analiza las ventajas de los desaireadores frente al tratamiento químico, incluyendo análisis de coste de operación de los dos sistemas.
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Esta guía de energía discute prácticas de eficiencia energética y tecnologías de eficiencia energética que se pueden implementar en la industria petroquímica.
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Tutorial en el que se compara el consumo energético de los diferentes tipos de trampas de vapor.
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Describe el funcionamiento de los depósitos de recuperación de condensado para aprovechar el vapor generado al despresurizar el condensado.
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Explica distintas opciones para recuperar el calor de la corriente de purga de la caldera. Incluye ejemplos en los que explica como se calcule el ahorro conseguido con cada opción.
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Describe los beneficios de inspeccionar y reparar las trampas de vapor y las recomendaciones para hacerlo de forma eficiente.
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Describe las ventajas de instalar un sistema automático para controlar las purgas de las calderas.
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Explicación de los beneficios de la recuperación de condensados. Incluye ejemplos de cálculo para los ahorros potenciales , incluyendo los costos de energía , coste de agua , reducción de efluentes y de tratamiento de agua.
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Analiza los beneficios de reducir caudal de purga de la caldera como ahorro energético y los posibles efectos negativos en su funcionamiento.
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Analiza el problema de sobredimensionaiento de las calderas por encima de el caudal demandado
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Describe el funcionamiento y ventajas de los desaireadores presurizados
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Descripción de la operación, aplicación y beneficios de las bombas de condensado mecánicas comparadas con las bombas centrífugas eléctricas.
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Este documento creado por la Comisión Europea contiene orientación y conclusiones sobre las técnicas de eficiencia energética para todas las instalaciones incluidas en el la Directiva IPPC.
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Analiza el ahorro de instalar turbinas de contrapresión que generen electricidad en lugar de válvulas reductoras de presión.
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Analiza el ahorro de recuperar el condensado y retornarlo a la caldera.
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Explicación de los diferentes tipos de "Shell Boilers" o calderas con depósito. Analiza las principales ventajas y desventajas de las calderas con depósito.
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Un resumen completo de la necesidad de almacenamiento de vapor para satisfacer las demandas de carga máxima en industrias específicas, incluyendo el diseño, construcción y operación de un acumulador de vapor.
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Proporciona ejemplos para calcular el consumo de vapor de equipos comunes de las plantas, incluidas las baterías, acumuladores, calentadores de cilindros secadores, prensas y traceados de vapor.
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Explica como mejorar el diseño de los tanque de alimentación de agua para eliminar los gases disueltos en el agua y como calcular el ahorro en aditivos químicos derivado de calentar del agua de aporte.
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Analiza la mejora en la eficiencia del horno cuando se instalen quemadores más modernos y más eficientes
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Analiza el ahorro de instalar economizadores que aprovechen el calor de los gases de escape para calentar el agua de alimentación de la caldera.
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Describe la importancia de la calidad del agua para un funcionamiento eficiente de la caldera. Se centra principalmente en los problemas derivados de la formación de espumas y de sus soluciones.
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Explicación de los diferentes tipos de "Water-tube Boilers" o Calderas Tubulares. Analiza el funcionamiento y beneficios de las diferentes configuraciones de las calderas tubulares.
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Describe el ahorro de cubrir y aislar depósitos abiertos cuando contienelíquidos a temperaturas elevadas.
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Analiza el efecto del exceso de aire de combustión en la eficiencia del horno o de la caldera de vapor
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Describe la idea de instalar mantas o sistemas de aislamiento que se puedan desmontar en válvulas y elementos que puedan verse afectadas por frecuentes operaciones de mantenimiento.
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Describe el potencial de ahorro en sistemas de vapor para instalaciones industriales.