calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

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"Experiencias en la "Experiencias en la conversión de calderas conversión de calderas de petróleo a Gas de petróleo a Gas Natural" Natural" Ing. José Sobrino Zimmermann Ing. Rubén Darío Torres SAN MIGUEL INDUSTRIAL S. A. SETIEMBRE 2,005

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comparto la siguiente ponencia. SALUDOS............ Walter F. M. Quiquinta

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Page 1: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

"Experiencias en la conversión de "Experiencias en la conversión de calderas de petróleo a Gas Natural"calderas de petróleo a Gas Natural"

Ing. José Sobrino ZimmermannIng. Rubén Darío Torres

SAN MIGUEL INDUSTRIAL S. A.SETIEMBRE 2,005

Page 2: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Justificación:

Necesidad de implementar en breve en nuestras plantas el consumo de Gas natural.

Tecnología limpia y eficienteAhorros muy significativosReduce el impacto ambientalDisminución de costos de mantenimientoMejorar el proceso adaptando la tecnología del G.N.

Page 3: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

VISIÓN:

Fortalecimiento de nuestra creciente industria nacional con el tratamiento y uso del gas natural, mejorando la eficiencia de las calderas de vapor y evaluando la aplicación de tecnologías de cogeneración para un sostenido desarrollo integral energético.

Page 4: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

San Miguel Industrial S.A.San Miguel Industrial S.A.San Miguel Industrial S.A.San Miguel Industrial S.A.Tiene 3 líneas de producción:

TEJIDOSTEJIDOS: Telas Barrington, Fifty Fifty, Cardif.

QUIMICOSQUIMICOS: Sulfato de aluminio, azufres, ácido sulfónico.

ENVASES PETENVASES PET: Preformas para botellas descartables, soplado de botellas, Coca Cola, Inca Kola, Backus, Alicorp, etc.

Page 5: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural
Page 6: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Monitoreo de EnergíaMonitoreo de Energía

inicioGas NaturalGas Natural

Page 7: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

¿Qué es el Monitoreo de Energía?¿Qué es el Monitoreo de Energía?

Es un procedimiento que involucra un seguimiento de los consumos de energía de uno o varios usuarios.

El monitoreo de energía es incompleto si no se llevan indicadores, consumos específicos o ratios.

Page 8: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

¿Cómo se puede obtener un ¿Cómo se puede obtener un indicador?indicador?

Una forma es con el cálculo de los consumos específicos (o ratios).

Consumo Específico =

Energía

Producción

Page 9: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

El Monitoreo y Fijación de MetasEl Monitoreo y Fijación de MetasUna técnica para disminuir los costos

asociados con el uso de la energía es el Monitoreo y Fijación de Metas (Benchmarking)

Ha sido usada con éxito en muchas empresas internacionales.

Page 10: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Etapas del Monitoreo y Fijación de Etapas del Monitoreo y Fijación de MetasMetas

Identificación de los usuarios de energía que implica la revisión de la distribución de energía (Mapa de procesos con I/O)

Instalación de medidores. Instalación de un sistema de adquisición de

datos (manual/automático). Generación de reportes. Toma de acciones (mejoras).

Page 11: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Identificación de los usuariosIdentificación de los usuariosSe debe revisar cómo se distribuye la

energía a través de las plantas.

Page 12: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

MedidoresMedidoresLa confiabilidad de los medidores se

asegura con un programa de Control Metrológico.

El Control Metrológico consiste en la revisión periódica de la Calibración de las medidores y su contrastación.

En la selección de los medidores considerar la integración futura en red.

Page 13: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

MedidoresMedidoresMedidores de

energía eléctrica.

Medidores de flujo tipo vortex.

Medidores de flujo electromagnéticos.

Page 14: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Sistema de Adquisición de DatosSistema de Adquisición de Datos

Puede ser manual o automático.El sistema automático tiene menos

errores, ocupa menos al personal, la medición es en tiempo real, etc.

Pero tiene un alto nivel de inversión.

Page 15: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

En SMI contamos medidores digitales con posibilidad de interconexión a sistemas de lectura automática.

Sistema de Adquisición de DatosSistema de Adquisición de Datos

Page 16: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Para generar los reportes se requiere tener un sistema de información, que puede ir desde la utilización de una simple hoja de cálculo hasta el uso de bases de datos.

La frecuencia de los reportes puede ser diaria, semanal o mensual.

Generación de ReportesGeneración de Reportes

Page 17: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

0.1150

0.1250

0.1350

0.1450

0.1550

0.1650

0.1750

RA

TIO

. KW

H/N

M3

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

RATIO DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO BAJA PRESIÓN 98 PSIG

AIR

E:

NM

3/D

RatioKWH/NM3

AireBajaNM3

Histogramas

Análisis de resultados:Análisis de resultados:Diagramas de

Dispersión o Diseminación

17.6

25.5

19.6 20.6

29.9

20.4 19.621.7

17.719.2

24.4

20.6

34.3

26.7

17.719.2 19.4

17.320.8

0.0

26.9

14.5

21.3

0.0 0.00

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

Producción

Co

nsu

mo

Esp

ecí

fico

Page 18: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Identificando las causas reales que generan la variación en los consumos específicos.

Llevando un control estadístico y aplicando mejoramiento continuo.

Se ha demostrado en casos prácticos que existe un ahorro del 2 al 5 % tan solo por el efecto que tiene la medición.

¿Cómo podemos conseguir los ¿Cómo podemos conseguir los ahorros de energía?ahorros de energía?

Page 19: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

GAS GAS NATURALNATURAL

Page 20: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Instalación de Combustibles Líquidos

cisterna

tanque almacenamiento

Calentamiento*

Calentamiento*

tanque diario

bomba

bomba

Precalentamientopara atomización*

Quemador de petróleo

* Sólo petróleo residual

Page 21: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Instalación Típica de Gas Natural

Quemador de Gas

Rb

RmGas Natural

MedidorRed de Gas

Page 22: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Cargas consideradas Resumen de la situación actualResumen de la situación actual:

Tenemos 5 cargas de consumos de gas natural en nuestra planta:

1. Caldera de vapor Cleaver de 400 BHP: 6 Tn Vapor/H.

2. Caldera de vapor Equipos Térmicos de 60 BHP de 900 Kg Vapor/H.

3. Caldera York de 20 BHP de 300 Kg Vapor/H.

4. Calentador de aceite térmico Konus de 1,163 KW

5. Calentador de agua caliente de 15 BHP.

Page 23: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Caldera Cleaver Brooks:

Caldera pirotubular de 4 pasos.400 BHP de potencia equivalente a 6 TN vapor/hora.

Page 24: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Caldera Cleaver antes y despuésde la instalación del gas Natural

antesantes

después

Page 25: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Caldera Cleaver Brooks400 BHP

Usando gasnatural de Camisea

Page 26: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Caldera Equipos térmicos

Potencia 60 BHPTipo PirotubularDe dos pasosCapacidad máxima: 900 KG/H

Page 27: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

antes

después

Page 28: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Desde el 15/Marzo/05 estamos usando gas natural en nuestra caldera de Equipos Térmicos 60 BHP de Plantas Químicas

Page 29: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Calentador de aceite térmico Bertrams Konus

Marca: BERTRAMS KONUSPOTENCIA: 1,163 KWTEMPERATURA: 300°CPRESION: 10 BAR

Page 30: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Caldera York

Potencia: 20 BHP Fabricante: York

Factory Presión de diseño:

125 psi.

Page 31: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Calentadorde agua devestuarios

Potencia: 15 BHP Fabricante:

Equipos Térmicos

Page 32: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

REQUISITOSREQUISITOS

Page 33: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

REQUISITOS PARA SUMINISTRAR GAS A LOS CLIENTES INDUSTRIALES REQUISITOS TECNICOS:

1.-1.- IngenieríaIngeniería: Plano de ubicación del predio con ubicación de

la red de tuberías y EMRP Isométrico con plantilla de cálculos, longitud de

tuberías, presiones de diseño, recorrido de tuberías

Planos mecánicos de la estación de EMRP con lista de componentes, seguridades.

Por cada punto de consumo, plano P&ID de la ERS, detalles del tren de válvulas, seguridad, tiempos, seteos de presión ,etc.

Diseño de la protección catódica de tuberías.

Page 34: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

REQUISITOS PARA SUMINISTRAR GAS A LOS CLIENTES INDUSTRIALES

Procedimiento de soldadura y especificaciones de las juntas soldadas.

Certificado de homologación de soldadores. Consideraciones generales para el

dimensionamiento y selección de materiales y equipos: carga térmica por equipo, consumo de gas, máx. demanda, criterio de pérdida de carga.

Page 35: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

REQUISITOS PARA SUMINISTRAR GAS A LOS CLIENTES INDUSTRIALES

2. 2. ConstrucciónConstrucción::Comunicar la fecha de inicio de la construcción de las instalaciones internas 5 días antes.Certificados de cumplimiento con las normativasRegistro de inspección de las tuberías soldadas.Certificados de pruebas de resistencia y hermeticidadPlano isométrico conforme a obra.Registro de equipos.Registro de parámetros del equipo empleado en soldaduras.

Page 36: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

3.-3.- Seguridad: Seguridad: Análisis de riesgo de las instalaciones Procedimientos operacionales adecuados al

uso del GN. Elaboración e implementación del Plan de

contingencias Establecer un programa de mantenimiento

preventivo de las instalaciones. Copia de los planos conforme a obra.

REQUISITOS PARA SUMINISTRAR GAS A LOS CLIENTES INDUSTRIALES

Page 37: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

REGISTROS Y CERTIFICADOS:Registros fotográficos antes y despuésCertificados de calidad de materiales y equipos

EMPRESAS CERTIFICADORASTener reconocimientos y membresías

internacionalesReconocimiento oficial: Indecopi, Digesa, etc.

REQUISITOS PARA SUMINISTRAR GAS A LOS CLIENTES INDUSTRIALES

Page 38: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Tiempo estimado de la implementación de G.N (depende de los puntos de consumo), para 5 puntos de usuarios:

• Estudio de ingeniería 3 semanas• Instalación de tuberías 4 semanas• Caseta estación de regulación, medición 3 semanas• Entrada de GN Cálidda 2 semanas• Instalación de quemadores 3 días• Seguridad: estudios de riesgos, protección catódica, y otros trámites 3 semanas• Otros imprevistos: medidor, etc. 3 semanas

• Total: 4-5 meses máximo.

Algunos trabajos deben tramitarse y efectuarse en tiempos paralelos con otras actividades, ejemplo, caseta, pedido de medidores, etc.

Page 39: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

COSTOS Y COSTOS Y BENEFICIOSBENEFICIOS

Page 40: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

BENEFICIOS BENEFICIOS ECONÓMICOSECONÓMICOS

BENEFICIOS BENEFICIOS ENERGETICOSENERGETICOS

BENEFICIOS BENEFICIOS AMBIENTALESAMBIENTALES

Menor costos vs otros combustibles

Reducción de consumos de energía en auxiliares: bombas, calentam.

Mayor facilidad para el cumplimiento de normas ambientales

Menores necesidades de supervisión

Mayor estabilidad de los parámetros de la eficiencia.

Mejor imagen pública por la baja afectación del medio ambiente.

Reducción de costos por mantenimiento y reparación

Permite adoptar nuevas tecnologías: economizadores, cogeneración, etc.

No hay corrosión ácida en superficies metálicas y refractarios

Reducción de costos: manejo, almacenamiento, transporte combustible

No hay gastos de tratamiento al combustible

BENEFICIOS DEL GAS NATURALBENEFICIOS DEL GAS NATURAL:

Page 41: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Costos referenciales de la implementación: 5 puntos de consumo (150,000 SM3/MES)

US $US $ RI

1. Instalación de la red de GN+ diseño +materiales+gastos de instalación

43,00043,000

2. Suministro de quemadores 30,00030,000

3. Canaletas y ductos 10,50010,500

4. Loza base de ERM 3,5003,500

5. Enrrejado, muros ERM 6,7006,700

6. Medidor de GN Cantidad: 4 6,0006,000

7. Abastecimiento de la red de Cálidda 10,00010,000

8. Supervisión 1,1001,100

TOTAL APROXIMADO: 110,000110,000 6 meses

No significa que se debe dividir el costo total entre 5

Page 42: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Costos referenciales de la implementación (quemadores a G.N.)

US $

Quemador de 400 BHP 15,000 20,000 CONVERSION ORIGINAL CLEAVER

Quemador de 1,163 KW

4,600

Quemador de 60 BHP 4,000

Quemador de 20 BHP 1,900

Page 43: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Beneficio económico:Beneficio económico:

MES AHORRO

Abr-05 51%

May-05 52%

Jun-05 53%

Jul-05 54%

Ago-05 56%

Ahorro/US$/AÑO

  53%

Page 44: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

0

2

4

6

8

10

12

14

16

D2

P6

R500

G.N.

D2: 15.29 US $/MMBTUP6: 8.14 US $/MMBTUR500 7.65 US $/MMBTUG.N.: 3.81 US $/MMBTU

PRECIO DE LOS COMBUSTIBLESPRECIO DE LOS COMBUSTIBLES

Ref. PetroPeru 10 Set 2,005

Page 45: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

ELEMENTOS DE ELEMENTOS DE LA REDLA RED

Page 46: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

CASETA PRINCIPAL DE CASETA PRINCIPAL DE REGULACIÓN Y MEDICIONREGULACIÓN Y MEDICIONDE G.N.- EMRP.DE G.N.- EMRP.

Page 47: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

ESTACION ESTACION PRINCIPAL DE PRINCIPAL DE REGULACION Y REGULACION Y MEDICIÓNMEDICIÓNE.M.R.PE.M.R.P

Page 48: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

ESTACION DE REGULACION ESTACION DE REGULACION SECUNDARIA E.R.S.SECUNDARIA E.R.S.

Son un conjunto de aparatos y elementos instalados con el propósito de reducir y regular automáticamente la presión de fluido aguas abajo de la Estación de regulación y medición.

P entrada: 2 barPsalida: 200 mbar

Page 49: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

La estación de regulación secundaria ERS contará con:VALVULA DE BLOQUEO RAPIDOFILTRO CON CARTUCHO DE 5 MICRONESMEDIDOR DE GAS NATURAL.REGULADORES DE PRESIONMANOMETROVALVULAS DE VENTEO MANUAL

ESTACIONESTACIONE.R.SE.R.S..

Page 50: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

E.R.S.E.R.S.

Válvula reguladoraVálvula reguladora:

EQA tipo 217 Serie B2377Orificio: 30.2 mmDiámetro: 51 mmP entrada: 2.5 a 2 barP salida: 0.15 barCaudal: 370 NM3/H

Page 51: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Válvula reguladora:

Para elegir las válvulas reguladoras debe considerarse: caudal máximo, mínimo y normal, presión de entrada máxima y mínima, presión de salida regulada y alcance del ajuste que se desea, tamaño de las conexiones, obturador y asientos.

No se admiten by- pass de regulación manual en las áreas de regulación secundarias.

Page 52: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

QUEMADORQUEMADORA GASA GASNATURALNATURAL

Page 53: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Accesorios del quemadorAccesorios del quemador

Programador Landis Controlador de presión

Valv. Solenoide de gas

Árbol de levas de encendido

Page 54: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Quemador -Electrodo ignición-Sonda de ionización

VentiladorModulador

aireRejilla

PresostatoGN.

Servomotor

F

Presostato AireMin.

Filtro

Unión Flexible

aireaire

GasGasNaturalNatural

CIRCUITO DE COMBUSTIÓNCIRCUITO DE COMBUSTIÓN

Page 55: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Medidor de gas naturalMedidor de gas natural TIPO: TURBINA MARCA:

INSTROMET MODELO: G160 Compensador de

presión y temperatura

Se recomienda instalar a la entrada un filtro de 5 micrones.

Page 56: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

DATOS DE DATOS DE FACTURACIÓNFACTURACIÓN

Page 57: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

CATEGORIAS DE LOS CONSUMIDORES CATEGORIAS DE LOS CONSUMIDORES DE G.N.DE G.N.

CATEGORIA RANGO DE CONSUMO (M3/MES)

A HASTA 300

B 301-17,500

C 17,501-300,000

D MAS DE 300,000

Categoría C: Consumo de R6 mayor a 4,500 gal/mesCategoría D: Consumo de R6 mayor a 75,000 gal/mes

Page 58: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Cálidda a través del medidor contabiliza mensualmente el volumen consumido por la planta en M3.

Se aplica un factor de corrección de volumen a condiciones estándar (S) aprox X 3= SM3. Es el volumen facturado. S: 15°C, 14.7 PSIA

El Poder calorífico superior del GN: 0.04044 GJ/SM3.

FACTURA DEL FACTURA DEL GAS NATURALGAS NATURALPrecio Gas = costo gas boca de pozo + tarifa Transp + tarifa de red distribucion + tarifa distr.otras redes

Page 59: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

PRECIO DEL GAS EN BOCA DE POZO POR BTU EN DÓLARES S/. / GJ 5.5598

PODER CALORÍFICO SUPERIOR PROMEDIO PARA EL MES FACTURADO GJ / m3 0.0404438

TARIFA POR DISTRIBUCIÓN POR DUCTOS EN RED PRINCIPAL A ALTA PRESIÓN S/. / 1000 m3 23.4036

TARIFA POR TRANSPORTE POR DUCTOS EN RED PRINCIPAL S/. / 1000 m3 151.0839

MARGEN DE DISTRIBUCIÓN EN BAJA PRESIÓN PARA OTRAS REDES S/. / 1000 m3 63.5868

MARGEN COMERCIAL PARA OTRAS REDES S/. / (m3 / Dia) 0.482400

CONSUMO MEDIO MENSUAL DEL EQUIPO EN M3 ESTANDAR Sm3 226,297.8

NÚMERO DE DÍAS DEL MES FACTURADO Días 31

HORAS TRABAJADAS AL MES    

ENERGÍA CONSUMIDA GJ 9,152.34

FACTURA (SIMULADA) DELGAS NATURALFACTURA (SIMULADA) DELGAS NATURAL

Page 60: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

FACTURA (SIMULADA) DEL GAS FACTURA (SIMULADA) DEL GAS NATURALNATURAL

FACTURACIÓN DE LA ENERGÍA TÉRMICA DEL GAS NATURAL S/. 50,885.17    

FACTURACIÓN POR LA DISTRIBUCIÓN POR DUCTOS RED PR. S/. 5,296.18    

FACTURACIÓN POR EL TRANSPORTE POR DUCTOS RED PRINC. S/. 34,189.95    

MARGEN DE DISTRIBUCION S/. 14,389.55    

MARGEN COMERCIAL

COSTO TOTAL MENSUAL SIN IGV

S/.

S/.

3,376.8

108,137.6 US $

33,273

COSTO MEDIO POR ENERGÍAS/. / GJ 11.81

US$ / MM BTU 3.833

US $/SM3 0.147 US$/GJ 3.635

Page 61: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Facturación del Gas Natural

= Energía por facturar x Precio del GN en boca de pozo: 9,152.34*5.5598= 50,885.17 SOLES

Servicio Vía la Red Principal

= Volumen facturado x Tarifa de Transporte via Red Principal (Res. 084)226,297.8*151.0839/1000= 34,189.95 S/.

= Volumen facturado x Tarifa de Distribucion via Red Principal (Res. 082) 226,297.8*23.4036/1000= 5,296.1 S/

Servicio Vía Otras Redes

= Volumen facturado x Tarifa Margen de Distribucion (Res. 097) 226,297.8*63.58/1000= 14,389.55 S/

= Promedio dia de 6 meses x Tarifa Margen Comercial 7,000*0.4824= 3,376.8 Soles

Page 62: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

REFLEXION:REFLEXION:

PRECIO DEL GAS NATURAL:PRECIO DEL GAS NATURAL: El reajuste de precio del suministro de gas natural tiene dos

modalidades: gas en boca de pozo y redes de transmisión en alta y baja presión. En ambos casos se efectúa una vez al año.

El gas en boca de pozo se reajusta según la relación contractual entre el Estado peruano y el operador de campo del Lote 88, Camisea, que tiene en cuenta el precio del Fuel Oil, de tres mercados: Costa del Golfo, Nueva York y Rotterdam.

Page 63: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

K = 0.50 Fon/Fo|1 + 0.25 Fon/Fo|2 + 0.25 Fon/Fo|3

1: Costo en el Golfo 2: Rotterdam 3: Nueva York

Fon 1,2,3,: media de 4 años x mes Residual 6 Fo 1,2,3,,: media de 10 años x mes Residual 6

El costo de las redes de distribución se reajustan de acuerdo a la inflación americana.

Page 64: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Page 65: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

QUEMADOR-FACTOR DE CARGA:

Dependiendo de las necesidades de vapor en las plantas a veces nuestra caldera debe trabajar en determinados momentos en regimenes muy bajos. Ejemplo para un caldero de 6 TN/H (nominal) y cargas de (0.8 TN/H). Por tanto la compra del quemador a GN debería considerar este factor o rango de trabajo del quemador en el ejemplo de 8 a 1.

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

Page 66: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

QUEMADOR DE GAS NATURAL Y POTENCIA QUEMADOR DE GAS NATURAL Y POTENCIA NOMINAL DE LA CALDERANOMINAL DE LA CALDERA: de acuerdo a la placa tendremos la Potencia útil. En el dimensionamiento del quemador se recomienda que debemos considerar un 20% adicional como Potencia de entrada para el pedido del quemador y cálculo de tuberías y reguladores.

400 BHP

16´738,000 BTU/H

500 BHP

Page 67: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

RECOMENDACIONES Y RECOMENDACIONES Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :RESONANCIARESONANCIA: La resonancia es la capacidad de respuesta vibrátil a un estímulo. En caso del uso de Gas natural puede haber resonancia al tener gran demanda de caudal de gas al estar las tuberías mal dimensionadas lo que genera restricciones al paso del gas.

Para disminuir la resonancia considerar un buen dimensionamiento: Válvula reguladora de caudal Tubería después de la reguladora hacia el

quemador Regular las presiones en mbar adecuadas a las características del quemador

Page 68: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

PARA CALCULOS (REFERENCIA):

NORMA TECNICA PERUANA NTP 111.010 PAG 20-21 Fórmula de Renouard.

Software gratuito Instawin: www.instawin.com

Considerar que la velocidad del gas natural debe estar muy cerca de : 20 m/seg.

RECOMENDACIONES Y RECOMENDACIONES Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

Page 69: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

REGULACIÓN DE LA COMBUSTIÓN DE REGULACIÓN DE LA COMBUSTIÓN DE LOS GASES DE CHIMENEA:LOS GASES DE CHIMENEA:

Con el uso del analizador de gases debemos conseguir valores de: 9.6% C02 CO <100 ppm, IB: 0%; O2 de 2 a 4%. Se pueden obtener valores de 20/10% o menores en exceso de aire.

La eficiencia de combustión puede llegar a ser mayor de 90%

Revisar un buen ajuste en los valores mínimos de carga que es donde es más crítica la regulación.

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

Page 70: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

CALDERA CLEAVER BROOKS 400 BHP

Residual R500 GAS NATURAL Residual R500 GAS NATURAL

Carga mínima Carga mínima Carga Máxima Carga Máxima

O2 % 4.6 3.9 4.1 2.8

CO2% 12.4 9.5 12.8 10.1

CO ppm 10 0 17 0

SO2 ppm 349 1 431 0 

NOX ppm 263 48 298 54

IB 3 0 5 0

T° gases 185 196.7 215 202

Eficiencia de Comb.

81.8 91.1 80.3 91.6

22/07/2003

18/07/2005

Page 71: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

ATRAPADOR DE HOLLIN EN LA CHIMENEA:ATRAPADOR DE HOLLIN EN LA CHIMENEA:

Si en el anterior esquema de producción de vapor con Residual se tenía instalado un atrapador de hollín, debemos retirarlo, porque puede crear una distorsión en el tiro de los gases de la chimenea.

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

Page 72: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

LIMPIEZA DE FILTROS DE LAS TUBERÍAS:LIMPIEZA DE FILTROS DE LAS TUBERÍAS: Después de la instalación de las tuberías y al entrar en servicio la red de gas, debemos considerar un mantenimiento preventivo de los filtros de línea, porque se han detectado en otros casos, muchos residuos de los trabajos en los tubos y óxidos que deben retirarse para un funcionamiento eficiente.

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

Page 73: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

JUEGO DE VALVULAS SOLENOIDES Y JUEGO DE VALVULAS SOLENOIDES Y ELECTRODO SENSOR DE LLAMAELECTRODO SENSOR DE LLAMA: : Considerar su revisión preventiva, porque en algunos tipos de modelos de quemadores y por las resonancias que fueron superadas, han habido falsos contactos y fallas intermitentes en la detección de la llama y en el paquete de solenoides de gas.

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

Page 74: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

REGULAREGULACION DE LA LONGITUD DE LA LLAMA:

Es necesario verificar la longitud de la llama dentro del hogar. Considerar las curvas dadas por el fabricante y medir la presión del hogar.Un quemador bien seleccionado no debe tener una longitud de llama que sobrepase el 80-90% de la longitud total del hogar.

Page 75: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural
Page 76: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

CONTROL DE TEMPERATURAS EN LA TAPA POSTERIOR

Page 77: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

ESTACION PRIMARIA DE REDUCCIÓN Y ESTACION PRIMARIA DE REDUCCIÓN Y MEDICIÓNMEDICIÓN: Verificar el aislamiento eléctrico del tendido de tuberías externas a la celda principal. Deben tener los aisladores/arandelas en las bridas/pernos para aislarlos ante posible conducción a la celda. Coordinar con Cálidda si la demanda de flujo fuera mayor a la proyectada para la planta o se requiera subir la presión de salida a valores entre 2 a 2.5 bar.

Page 78: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Para equipos de generación de vapor con alta estabilidad en la presión de salida, se recomienda quemadores con control modulante y que sean controlados a través de una estrategia PID.

Es importante considerar una buena disposición de los conexionados del circuito eléctrico, evitando las fases a tierra, solucionando las fallas o instalando transformadores de aislamiento. Esto es más crítico en quemadores de gas que usan sonda de ionización para la detección de llama

RECOMENDACIONES PRACTICAS Y RECOMENDACIONES PRACTICAS Y OBSERVACIONES :OBSERVACIONES :

Page 79: Calderas de vapor experiencias conversion a gas natural

Mejoras pendientes por realizarMejoras pendientes por realizar

turbuladoresturbuladores

Economizadores: podría Economizadores: podría conseguirse un aumento de conseguirse un aumento de

eficiencia del 3-4%eficiencia del 3-4%

Podría aumentar su capacidad entre un 5% a Podría aumentar su capacidad entre un 5% a 10% 10%

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MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS