Energía InteligenteOrc y Expansores de tornillo

Sistemas de recuperación de energía eléctrica

a partir de excedentes de presión y temperatura

CONSIDERACIONES INICIALES:

Crecimiento intempestivo de la demanda eléctrica nacional en los

diferentes sectores de nuestro aparato productivo asi como el aumento del

consumo en nuestra población.

Fuertes sequías como consecuencia del fenómeno conocido como “El Niño’’

que afecta los diferentes recursos hídricos, fuente de los más importantes

medios de producción de energía eléctrica nacional.

Necesidad de incrementar de forma inmediata la capacidad de generación

eléctrica para suplir la creciente demanda energética nacional.

Necesidad de producción de energías alternativas no dependientes de

combustibles fósiles ni derivados del petróleo.

Reducción de emisiones al medio ambiente producto de los medios de

generación de energía a base de combustibles fósiles.

Aprovechamiento de todos los recursos actualmente disponibles para la

generación de energía sin afectar el crecimiento de la demanda de

combustibles fósiles.

Aprovechamiento de los diferentes y múltiples procesos cotidianos y

continuos de nuestras diferentes industrias en donde diariamente sabemos

que se desperdicia presión en formas gaseosas y calor a través de múltiples

medios de conducción para generar energía eléctrica.

Introducción

de nuestra compañía

Es una empresa subsidiaria de KAISHAN Group

que con más de 36 años de experiencia, hoy

en día es el fabricante más grande de

sistemas de aire comprimido de China y es el

cuarto a nivel mundial, siendo líder en ventas

en Asia y está reconocida como una de las 100

empresas chinas más importantes en la

industria de maquinarias, con ventas a lo

largo de más de 60 países a nivel mundial.

Nuestra corporación cuenta con mas 450.000

Mts2 en plantas de fabricación distribuidas en

diferentes ciudades de China.

A diferencia de muchas compañías en China,

nuestra fabrica cuenta con tecnología de

clase mundial.

Procesos de calidad

Todos nuestros productos son el resultado de

un amplio desarrollo, investigación y estudios

avanzados de ingeniería para lo cual

contamos con un grupo de expertos

reconocidos mundialmente en el área del aire

comprimido así como también contamos con

los más sofisticados equipos de medición y

control de calidad para poder garantizar que

nuestros productos terminados tengan los

altos estándares exigidos actualmente por la

industria y por los consumidores. Nuestros

productos son manufacturados en un 85% en

nuestras fábricas con los más rigurosos

controles de costos y esto aunado a los

elevadísimos volúmenes de producción nos

permite establecer que tenemos la mejor

relación precio-valor en el mercado mundial.

PROCESOS DE MANUFACTURA INTEGRADOS

COMPRESORES TRATAMIENTO DE AIRE ORC Y EXPANDERS MAQUINARIACOMPRESORES

Reciclamos

Calor y presión

Para generar

electricidad

Generación por expansión directa y recuperación de calor

E x p a n s o r d e t o r n i l l o p a r a

v a p o r y g a s e s ( e x p a n s i ó n

d i r e c t a )

O r c u s a n d o e x p a n s o r d e

t o r n i l l o ( e x t r a y e n d o c a l o r

p a r a e v a p o r a r r e f r i g e r a n t e )

L o s e x p a n s o r e s d e t o r n i l l o K a i s h a n

t i e n e a p l i c a c i ó n d i r e c t a e n e x p a n s i ó n

d e v a p o r e s o g a s e s p a r a g e n e r a r

e l e c t r i c i d a d l i m p i a a p a r t i r d e l o s

e x c e d e n t e s d e c a l o r o p r e s i ó n d e

f l u i d o s d e p r o c e s o .

Pe r m i t e n e x p a n d i r g a s e s o v a p o r p a r a

g e n e r a r m o v i m i e n t o y a c o p l a d o s c o n

u n g e n e r a d o r p r o d u c i r e l e c t r i c i d a d .

Características Orc Kaishan:

• Bajas velocidades de rotación.

• Admite humedad y gotas en la cámara de

expansión.

• Pocas piezas móviles sin contacto metal-

metal.

• Alta confiabilidad.

• Alta capacidad de operar en condiciones de

flujo, presión y temperatura inestables.

• Bajo nivel de ruido.

• Rodamientos (SKF) para uso mayor a 100.000

horas Y sellos John Crane

Expansores De Tornillo Kaishan:

• Expansión directa, expansores libres de

aceite, especialmente diseñados para vapor

y reducción de presión de gas natural.

• Confiable y duradero.

• Perfectamente diseñado para vapor saturado

y húmedo.

• Presión de diseño: máx. 435 psiG hasta

presion final 2 psiG.

• El vapor puede ser saturado o húmedo, no es

limitante la admisión seca.

• No es limitante la descarga de vapor seco.

• Puede manejar las fluctuaciones de la capacidad

de flujo de vapor y presión.

• Mantiene alta eficiencia isotrópica en diferentes

rangos de capacidad

Expansores De Tornillo Kaishan:

C o m p a ra d o s c o n u n a t u r b i n a n u e s t r o s e x p a n s o r e s d e

t o r n i l l o ka i s h a n t i e n e n l a s s i g u i e n t e s c a ra c t e r i s t i c a s :

• En este expansor el gas o el vapor se expande

directamente aprovechando el diferencial de presión

desde la presión inicial de la línea hasta una presión

objetivo más baja.

• Aplicaciones:

• Regulación de presión en líneas de gas o vapor.

• Expansión de excedente o desperdicios de vapor.

• Ejemplo: Expansión de vapor

• Presión de entrada: 0.419MPa (61psi)

• Presión de salida: 0,043MPa (6,2 psi)

• Potencia generada: 470,9 kW

• Flujo de vapor: 9,5t/h

• Ventajas:

• Fácil instalación y bajo mantenimiento.

Expansores de tornillo Kaishan para vapor y gases

Orc usando expansor de tornillo Kaishan

Las ORC son sistemas que extraen calor de

procesos o de excedentes de calor para

convertirlo en electricidad. Las ORC

transfieren el calor a un gas orgánico que

se evapora y eleva su presión. Cuando el

fluido vaporizado y a alta presión pasa por

el expansor de tornillo genera movimiento y

acoplado a un generador produce

electricidad. Luego de que el gas es

expandido y pierde su presión va a un

condensador que lo lleva a estado líquido,

luego una bomba de fluido lo inyecta de

nuevo al evaporador y el ciclo comienza

nuevamente. El circuito del gas refrigerante

es cerrado.

• Ventajas:

• Recuperación a bajas temperaturas.

• Sólo consume calor, no requiere de combustible.

• Bajas temperaturas requerida, por ejemplo; Agua a 80°C.

• Alta eficiencia térmica desde un 10% hasta un 20% del

sistema total.

• Alto desempeño en condiciones de flujo de calor inestable.

• Amplio rango de operación entre un 70% y un 120% de su

capacidad nominal, adaptándose rápidamente a la demanda

• Capacidades entre 50kW y 5MW para una sola etapa,

capacidades superiores combinando sistemas.

• Diseño compacto y fácil de instalar.

• NO genera emisiones ni subproductos.

• Reduce las emisiones de CO2 y el consumo de combustible.

• Refrigerante orgánico amigable con el medio ambiente

(R245Fa).

• Aplicaciones:

• Fluidos caliente de circuitos de enfriamiento o procesos. (agua, aceites térmico,

etc.).

• Gases calientes de motores , hornos o turbina que queman gas o fueloil.

• Calor generado quemadores de biomasa u hornos.

• Vapor a baja presión pero a alta temperatura.

• Calor de páneles solares colectores.

• Aguas termales o cualquier aplicación con diferencial de temperatura o presión.

• Ejemplo:

• 373kW generados con vapor de baja presión.

Sistema de dos etapas (híbr ido): expansor de vapor y orc

El sistema Híbrido permite generar en la primera etapa, a través de la expansión directa del

vapor en el expansor y en la segunda etapa, cuando el vapor está sin presión pero con

temperatura, extrayéndole el calor latente a través de las ORC.

Este sistema en la primera etapa descomprime el vapor desde 61psi hasta 6,2psi y luego

el vapor a baja presión pasa por la ORC. El sistema genera en total 1.143,9kW.

Aplicaciones:

vapor saturado y sobrecalentado

• Vapor excedente o de desperdicio generado por la Industria metalúrgica, fábricas de

acero y hierro, donde el vapor es generado en los diversos procesos de enfriamiento

de hornos, estos excedentes normalmente son desperdiciados y enviados al

ambiente.

Aplicaciones:

agua caliente (80℃)

• Proveniente de los diversos procesos de enfriamiento en fábricas de acero, industria

química, perforación de pozos petroleros, industria de pinturas, industria textil en

donde se produce grandes cantidades de agua caliente.

APLICACIONES:

FLUIDOS CALIENTES

• Refinerías de petróleo para gasolina y diésel.

• Las temperaturas en estos productos derivados del petróleo normalmente se elevan

por encima de los 100 ℃ por lo cual pueden ser utilizados como fuente de energía

para nuestras ORC.

APLICACIONES:

SISTEMAS DE ESCAPE Y DE ENFRIAMIENTO• Los gases de escape de motores diésel o a gas pueden oscilar entre los 300 y 600℃,

así como también los sistemas de enfriamiento que generalmente pueden

encontrarse a partir de los 80℃ son nuestras fuentes para generar energía.

Casos de Estudio

Caso 1—Xuzhou Dongya Fábrica de Acero

Tamaño de proyecto Cap.Placa: 4270kW

Potencia Neta: 3478Kw.

Construcción principal Utiliza el vapor de hornos de

conversion y cocción y procesos

de enfriamiento.

Modelo de expansor 5 unidades KE450-95V-1-50, 1

unidad KE280-110V-1-50 、 2

unidades KSGe469/150、1 unidad

KSGe367/143 、 1 unidad

KSG286/150 de expansion de

Vapor.

Tiempo de construcción 2013.06 - 2013.09

Ahorro anual de energía USD3,617,120

Reducción anual de carbón 23094 ton

Recuperacion anual de agua fresca 296000 ton

Caso 1—Xuzhou Dongya Fábrica de Acero

Caso 1—Xuzhou Dongya Fábrica de Acero

Caso 2—Tianjin, Tianfeng Fábrica de Acero

Tamaño de proyecto Cap.Placa: 3750kW

Potencia Neta: 3478Kw.

Generacion de energía anual: 2307.2x10000 kWh (23MW)

Construcción principal Utiliza el vapor de hornos de conversion y cocción y

procesos de enfriamiento.

Modelo de expansor 3 unidades KE450-95V-1-50、3 unidades KE185-95V-1-

50 ORC y 3 unidades KSGe469/150 expansoras de vapor

Tiempo de construcción 2013.04 - 2013.07

Ahorro anual de energía 2,999,360 USD/AÑO

Reducción anual de carbón 23072 ton/AÑO

Recuperacion anual de agua fresca 218400 ton/AÑO

Caso 2—Tianjin, Tianfeng Fábrica de Acero

Caso 2—Tianjin, Tianfeng Fábrica de Acero

Caso 3—Quzhou Yuanli Fábrica de acero-ORC

KE100-95V-2-50

Potencia de placa: 100kW

Potencia Neta: 93kW

Flujo de Vapor 1.8t/h

Temperatura de admisión: 100 ℃

Generación anual de energía: 744,000kW

Ahorro anual de energía: 96,720 USD

Reducción anual de carbón 260.4 ton

Reducción anual de CO2 617.5 ton

Caso 3—Quzhou Yuanli Fábrica de acero-ORC

KE400-66W-2-60

ORC Power Station

Name Plate: 400KW

Net Power: 320KW

Custom package design to fit in

40ft and 20ft ocean container.

Caso 4—Alaska Chena Power -Geotermal

Caso 4—Alaska Chena Power -Geotermal

KE400-66W-2-60

Potencia de placa: 400kW

Potencia Neta: 320kW

Temperatura de admisión: 66 ℃

Generación anual de energía 2,560,000kW

Ahorro anual de energía: 332,800 USD

Reducción anual de carbón 896 ton

Reducción anual de CO2 2124.8 ton

Caso 4—Alaska Chena Power -Geotermal

Caso 5—LDG, New Mexico, USA - 4MW Planta de generación de energía -

GeotermiaPotencia de Placa 1000kW x 4

Temperatura de agua geotermal 300F (149°C)

Flujo de agua geotermal 2400GPM (9.085 LPM)

Caso 6—Ninbo, Desechos Sólidos- 890kW, Vapor y

ORC Expander

Caso 7—Hainang Refinería de petróleo, 1340kW ORC

Case 8—Quzhou Yesheng Metalurgia, 2200kW Vapor & ORC

Caso 9—Huahong Steel, 2200kW Vapor & ORC

Marca: Caterpillar

Modelo: G3516

Capacidad: 1000kW

Tipo de enfriamiento: Agua

Combustible: Biogas

Case 10—Quzhou KaiQi Energy, 185kW ORC – Generador a Biogas

Compañía Quzhou KaiQi Energy

Fecha de arranque Agosto 2015

Ubicación Quzhou, Zhejiang, China

Aplicación Gases de combustión y agua de enfriamiento

Modelo motor caterpilar G3516

Capacidad del motor 1.000 Kw

Temperatura de los gases 435°C

Combustible Biogas

Flujo de gases calientes 10.278 m3/h

Temperatura de salida de los gases 120°C

Temperatura del agua de enfriamiento 104°C

Flujo de agua caliente 33 ton/h

Temperatura de salida del agua de

enfriamiento92°C

Capacidad nominal de la ORC (kW) 185 kW

Sistema de condensación Enfriado por aire

Eficiencia térmica total del sistema 8,50%

Potencia neta generada (kW) 119 Kw

Aumento en la eficiencia del sistema 11,9%

Medio de transporte del calor Agua

Primera etapa Intercambiador de calor del agua de enfriamiento

Segunda etapa Intercambiador de calor de los gases de combustión

Gas refrigerante de la ORC R245fa

Aplicación ORC Kaishan: Aprovechamiento de los gases calientes de

combustión y del calor del agua de enfriamiento para producir

electricidad.

Agua de enfriamiento

Flujo de agua: 33ton/h

104°C

435°C

92°C

120°C

Gases de combustión Gases calientes de combustión

Flujo gases caliente: 10.278m3/h

BENEFICIOS

Ciclo de operación en horas 8760

Energía generada durante el año kW1.042.440 Kw

Reducción en emisiones de CO2 (ton/año)865

Ahorro energético equivalente en toneladas de carbón

(ton/año) 365

Certificados de control de calidad

ISO 9001 ISO 14001

CUSTOMERS MODELUNIT

NO.

NET

POWER

(KW)

PLATE

POWER

(KW)

TOTAL NET

POWER (KW)

TOTAL PLATE

POWER (KW)

河北宣钢集团 (HEBEI XUN STEEL GROUP)

KE450-90V-1-50 7 301 450 2107 3150

KSGe469/150/330 2 727 750 1454 1500

KSGe366/143/330 3 359 400 1077 1200

山东鲁星钢管有限公司(SHANDONG RUXING STEEL PIPING)

KE450-95V-1-50 2 350 450 700 900

KSGe286/150/160 1 230 280 230 280

KSGe367/143/380 3 230 280 690 840

山东兴达化工有限公司(SHANDONG XINHUA

KE275-95V-1-50 1 207 275 207 275

KSGe367/143/560 1 210 280 210 280

湖北武钢乌龙泉矿 (HUBEI WUGANG

WULONG MINING)

KE450-95V-1-50 2 350 450 700 900

KSGe367/143/310 2 252 315 504 630

KSGe286/150/310 2 125 185 250 370

菲律宾棕榈油项目1期第二部分(PHILIPPINES PALM TREE PROCESSING

PLANT)

KE800-95V-1-60 1 574 800 574 800

KSGe469/150/370 1 609 700 609 700

山东永鑫能源有限公司(SHANDONG YUNXING

KE1100-83W-1-50 1 800 1100 800 1100

KE750-66W-1-50 1 540 750 540 750

河北凯悦化工有限公司 (HEBEI KAIYUE

CHEMICAL)

KSGe469150/370 1 510 600 510 600

KE450-95V-1-50 1 350 450 350 450

KE185-95V-1-50 1 136 185 136 185

天津天钢联合特钢有限公司(TIANJING TIANGANG LIANGHE STEEL)

KSGe286150/390 1 109 132 109 132

KSGe367143/390 1 191 220 191 220

KE370-90V-1-50（2） 1 272 370 272 370

中国石化海南炼油化工有限公司(CHINA SINOPEC OIL REFINEARY PLANT,

HAINAN)

KE710-101W-1-50 1 609 710 609 710

KE630-81W-1-50 1 504 630 504 630

GE（印度）GE INDIA KE250-110V-1-50 1 172 250 172 250

江苏扬钢特钢有限公司(JIANGSHU YANGGANGTE STEEL)

KSGe469150/470 1 661 750 661 750

KSGe286150/470 1 149 185 149 185

KE450-95V-1-50 2 325 450 650 900

江苏澄星磷化工股份有限公司(JIANSHU CHENXING PHOSPHATING

PLANT)

KES1800(2*KES900) 1 1650 1800 1650 1800

KES3450（KES1550+KES1900） 1 2701 3450 2701 3450

Proyectos instalados

CUSTOMERS MODELUNIT

NO.

NET

POWER

(KW)

PLATE

POWER

(KW)

TOTAL NET

POWER (KW)

TOTAL PLATE

POWER (KW)

河北天柱钢铁有限公司 (HEBEI

TIANZHU STEEL)KE280-110V-1-50 1 218 280 218 280

天津海拓（河北崇利钢铁有限公司）(HEBEI CHONGLI STEEL)

KSGe286/150/420 1 130 185 130 185

KE185-95V-1-50 1 120 185 120 185

安徽昊源化工有限公司 (ANHUI

WUYUAN CHEMICAL)KE450-95V-1-50 1 350 450 350 450

四川恒大矿业有限公司(SCECHUAN HENGDA MINING)

KE900-110W-1-50 2 639 900 1278 1800

哈尔滨博赢磷业有限公司(HARBING BOYING PHOSPATING CHEMICAL)

KSGe286150/470 1 137 185 137 185

KE185-95V-1-50 1 138 185 138 185

东亚钢铁有限公司二期球团项目(DONGYA STEEL - SECOND PHASE QIUTUAN

PROJECT)

KSGe286/150/370 1 98 132 98 132

KE185-95V-2-50 1 124 185 124 185

唐山国义特种钢铁有限公司(TANSHANG GUOYI SPECIAL STEEL)

KSGe569150/550G 2 1140 1400 2280 2800

KSGe469150/500G 1 830 1000 830 1000

菲律宾棕榈油项目第二期 (PHILIPPINES PALM

OIL PLANTATION - SECOND PHASE PROJECT)

KSGe329/125 2 800 850 1600 1700

KSGE224/125 1 400 450 400 450

KSGE469/150 1 420 500 420 500

KSGE286/150 1 80 132 80 132

KE800-95V-1-60 1 574 800 574 800

KE160-95V-1-60 1 90 160 90 160

山东莱钢永锋钢铁有限公司加热炉饱和蒸汽螺杆发电项目

(SHANDONG LAIGANG YUNFENG STEEL)

KSGE367143/370 2 239 300 478 600

KE370-95V-1-50Ⅱ 2 240 370 480 740

CHENA HOT SPRING, ALASKA USA KE400-66W-2-60 1 300 400 300 400

新墨西哥地热项目 (CYRQ

ENERGY USA- GEOTHERMAL POWER PLANT

PROJECT)

KE1000-110W-3-60 4 700 1000 2800 4000

中材节能股份有限公司(ZHONGCHAI ENERGY SAVING COMPANY)

KE185-85W-2-50 1 138 185 138 185

天丰钢铁 (TIANFENG STEEL)

KE185-95V-1-50 4 138 185 552 740

KE450-95V-1-50 3 350 450 1050 1350

KES469-5-1-50(TFDG)（600KW) 2 490 600 980 1200

东亚钢铁 (DONGYA STEEL)KE450-95V-1-51 5 350 450 1750 2250

KES469-5-1-50(TFDG)（600KW) 2 490 600 980 1200

Proyectos instalados

CUSTOMERS MODELUNIT

NO.

NET

POWER

(KW)

PLATE

POWER

(KW)

TOTAL NET

POWER (KW)

TOTAL PLATE

POWER (KW)

东亚钢铁 (DONGYA STEEL)KE450-95V-1-51 5 350 450 1750 2250

KES469-5-1-50(TFDG)（600KW) 2 490 600 980 1200

厦门弘盛机械设备有限公司(XIAMEN HONGSHEN MECHANICAL EQUPMENT

COMPANY)

KE275-95V-1-50 1 207 275 207 275

浙江曙扬化工 (ZHEJIANG

SHUYANG CHEMICAL)KE450-95V-1-50 6 350 450 2100 2700

德力西长江环保投资有限公司(DELI XICHANGJIANG ENVIROMENTAL

COMPANY)

KE132-110V-1-50 1 109 132 109 132

河南亚新钢铁 (HENANG YAXIN STEEL)

KE280-110V-1-50 1 218 280 218 280

KE450-95V-1-50 3 350 450 1050 1350

KE185-95V-1-50 1 138 185 138 185

KES469-5-1-50(TFDG)（600KW) 2 490 600 980 1200

衢州业胜 (QUZHOU YASHENG)

KE600-110V-1-50 2 508 600 1016 1200

KES329-25-8-50（750KW） 1 684 750 684 750

KES469-5-2-50（850KW） 1 756 850 756 850

徐州华宏特钢 (XUZHOU HUAHONGTE STEEL)

KE700-110V-1-50 1 528 700 528 700

KE1400-110V-1-50 1 1056 1400 1056 1400

KE1015-110V-1-50 2 753 1015 1506 2030

KE400-95V-1-50 1 268 400 268 400

徐州华宏特钢 (XUZHOU HUAHONGTE STEEL)

KES367-5-1-50（315KW） 1 230 315 230 315

KES469-8-2-50（800KW） 3 690 800 2070 2400

KES286-8-2-50（200KW） 1 150 200 150 200

青海地热 (QINGHAI

GEOTHERMAL)KE160-60W-1-50 1 114 160 114 160

山东恒利 (SHANDONG HENLI) KE450-85W-1-50 2 347 450 694 900

西城钢铁 (XICHEN STEEL) KE450-95V-1-50 2 350 450 700 900

宁波固废 (NIBONG SOLID WASTE)

KE450-95V-2-50 1 350 450 350 450

KES286-5-1-50(160KW) 1 121 160 121 160

KES367-5-1-50(280KW) 1 217 280 217 280

什邡岐山化工 (SHENFANG

ZHISHANG CHEMICAL)KES286-8-5-50（200KW） 1 122 160 122 160

晋巨化工 (JINGHUA CHEMICAL) KES329-25-7-50（JZHG）(380V/50HZ) 1 319 450 319 450

Proyectos instalados

Estudio de factibilidad

• Identificación de la fuente disponible de presion o calor disponible.

• Recoleccion de datos concerniente a las fuentes de energia disponibles

• Remision de datos a fabrica para determinacion de capacidades, alcances

y presupuestos

• Elaboracion de proyecto

• Presentacion de proyecto al cliente

• Aprobación por cliente y formalidades de contratación

• Inspeccion final para iniciar el proceso de fabricacion de unidades,

ensamble y pruebas en fábrica de acuerdo a requerimientos especificos

del cliente.

• Desensamble y empaque de equipos para traslado a destino final.

• Arranque inicial y entrega de equipos operativos

Cuestionario inicial de factibilidad de proyectos

KAISHAN COMPROMETIDO CON EL PLANETA

ENERG ÍA INTELL IGENTE

REC ICLANDO ENERG ÍA

ENERG ÍA VERDE Y L IMP IA

Muchas Gracias!

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