QUE BENEFICIOS TRAE EL CABIO DE COMBUSTIBLE EN UNA CALDERAS DE DIESEL A GAS NATURAL?

RESUMEN En el siguiente informe se presenta un anlisis sobre la conversin o cambio de combustible, de petrleo, diesel 2, etc. a gas natural en calderas industriales, teniendo en cuenta el ahorro en el costo de combustible, por la gran eficiencia que tiene en la combustin, permite prescindir de equipos que son necesarios para otros combustibles como: intercambiadores intermedios para calentar el combustible pesado y bombas lo cual repercute en los costos de mantenimiento y operacin, adicicional a la sustitucin del combustible. No hay corrosin cida en superficies metlicas y refractarios, ni produccin de cenizas, tambin permite controlar los niveles de emisiones txicas evitando as el efecto invernadero y cumpliendo con el protocolo de Kioto, el cual restringe las emisiones de estos gases, adems se incluye en el acuerdo de Kioto mecanismos para el "Comercio de Emisiones" (posibilidad de comprar excedentes de CO2 a otros pases que hayan reducido sus emisiones), fomentando as un mecanismo para un desarrollo limpio (proyectos en pases en desarrollo por parte de pases industrializados).

INTRODUCCION Hoy en da se da conocer entre otras cosas las ventajas del gas natural con respecto a los combustibles buscando el mejoramiento del parque trmico industrial y de la competitividad de las empresas como el ahorro econmico e independencia de suministro de energa del exterior y para la nacin el ahorro energtico, econmico y mejora del medio ambiente; esto se contrastara en el estudio en campo, con datos y cuadros estadsticos apoyndonos en las tarifas dadas por OSINERG y se debi comprender los diferentes estatutos de los cdigos internacionales para el anlisis de conversin para este tipo de recipientes; por lo tanto esta construccin fue regido bajo las especificaciones del cdigo A.S.M.E. (American Society of Mechanical Engineers) y Norma Oficial Peruana de la Secretaria del Trabajo y Previsin Social. Cabe resaltar el ingenio personal para comprender el comportamiento termodinmico y de los materiales los cuales se encuentran sometidos a condiciones que comprenden este proyecto, ya que este es distante de lo aprendido tericamente; de esta forma podemos garantizar un nivel de seguridad mayor que no ponga en riesgo el equipo y a los operarios. Durante la realizacin del anlisis de este proyecto nos encontramos con varios problemas a resolver; existan aquellos que fueron detectados a simple vista, aquellos que fueron omitidos y otros que en base a recomendaciones de expertos era necesario su cambio. Por ejemplo, la base del generador, el domo de condensacin y todos aquellos cambios realizados para cuando se ha convertido a gas natural tenga una mayor eficiencia y seguridad.

HIPTESISQUE EFECIENTE PUEDE LOGRAR A SER EL CAMBIAR EL COMBUSTIBLE A GAS Y SI ES ECONOMICAMENTE FACTIBLE

VARIABLESVariable independiente: combustible disel, gas naturalVariable dependiente: eficiencia de la calderaPLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO Se realizara un anlisis exhaustivo de las condiciones en que se encuentra la caldera, para poder determinar las fallas del equipo, corrigiendo estas se proceder a la toma de datos experimentales para determinar la eficiencia de la combustin y eficiencia energtica con el combustible original, luego se har una comparacin estadstica con el gas natural como 2 combustible; como fue mencionado anteriormente, un cambio de combustible implica un anlisis detallado de la caldera y de las caractersticas de operacin que sta posee. No obstante, para efectos del presente estudio, se consideraron los equipos bsicos para realizar los distintos cambios de combustibles. La informacin sobre los costos de adquisicin se obtuvo a partir de importadores y/o proveedores de estos equipos ya que en el anlisis de estas cuestiones resulta de inters tomar en consideracin que en nuestro pas la participacin del gas en la matriz energtica ya ha superado el 50 % del total, ubicndose en este aspecto en un sitio de privilegio a nivel mundial. Lo interesante es que esta participacin del gas respecto a otros combustibles sigue creciendo y las expectativas son cada vez ms promisorias. Debido ha esto deducimos que al ser convertido la caldera de un combustible normal a gas natural tendr muchas ventajas tanto en la industria como en la nacin. En cuanto a los costos de mantencin y operacin de estos equipos, las variaciones de ellos se consideran poco significativos. El mayor costo (o beneficio) asociado a medida de control es el mayor (o menor) costo del nuevo combustible usado por la fuente. Esta investigacin paso por las etapas siguientes: Etapa 1. Caldera en Estudio - Ubicacin - Proceso de operacin y produccion de vapor - Descripcion de la caldera - Mercado de petroleo, R500, gas natural del peru y del mundo.

Etapa 2.- Porpiedades del combutible a utilizar - Analisis del gas natural de camisea y comparacion con otros yacimientos - Propiedades del gas natural - Analisis del diesel 2 - Propiedades del diesel 2 Etapa 3.- Proceso de combustion de la caldera - Proceso de combustin - Combustion del diesel 2 - Relacion aire combustible, exceso de aire y eficiencia de la combustion - Calculo de flujo de aire - Combustion con gas natural Etapa 4.- Datos y Pruebas - Fuente de informacion - Adquisicion de datos - Lecturas de campo - Analisis de muestra Etapa 5.- Evaluacion de perdidas Energeticas - Eficiencia de la caldera - Metodo del calculo de las perdidad de la caldera - Control de la eficiencia de la caldera - Analisis de resultados

OBJETIVOS 1. Aumentar la efectividad o eficiencia energtica de las calderas. 2. Reducir costos (costo variable de combustible y costo fijo de operaciones). 3. Evitar el efecto invernadero y minimizar la generacin de Gases Contaminantes. 4. Mejorar el proceso adaptando la tecnologa del Gas Natural. 5. Optimizar el consumo de combustible.MARCO TEORICO Examinando la continua crecida en los precios de los combustibles comunes, el Per esta en la necesidad de implementar en sus industrias un combustible con mayores beneficios econmicos (menor costos vs. otros combustibles, menores necesidades de supervisin, reduccin de costos por mantenimiento, reparacin, en manejo, almacenamiento, transporte de combustible; no hay gastos de tratamiento al combustible), energticos (reduccin de consumos de energa en auxiliares: bombas, calentamiento, mayor estabilidad de los parmetros de la eficiencia., permite adoptar nuevas tecnologas: economizadores, cogeneracin, etc.) y que reduzca el impacto ambiental (mayor facilidad para el cumplimiento de normas ambientales, mejor imagen pblica por la baja afectacin del medio ambiente, no hay corrosin cida en superficies metlicas y refractarios). Adems por sus caractersticas reemplaza ventajosamente a otros combustibles como el Diesel, Residuales, Gas licuado de petrleo (GLP), Kerosene, Carbn, Lea, haciendo una comparacin rpida con los poderes calorficos se puede ver que el gas tiene 47.7 MJ/Kg., mientras otros combustibles como el gas licuado tiene 46.1 MJ/Kg., el diesel 42.5 MJ/Kg. evidenciando una vez mas la supremaca. Es por estas importantes razones que hemos elegido al gas natural como un reemplazante que desplazara a su titular para un mayor beneficio del generador de vapor. Ref. Primax (22.06.06)

Los valores tpicos de Rendimiento de Combustin y de Quemado, considerando el exceso de aire operacional comnmente utilizado, son los siguientes: Comenzando con el anlisis tenemos por ejemplo el caso de una caldera Cleaver Brooks, el cual presenta las sgtes. Caractersticas: caldera pirotubular de 4 pasos de 400 BHP de potencia equivalente a 6 TN vapor/hora, ao de fabricacin: 1,982, combustible: R500, mximo caudal de combustible: 112 gal/H, costo del vapor: 19 US$/Tn. JUTIFICACION Alto rendimiento sobre el combustible utilizado (cerca del 90 %). Notable reduccin del costo de energa sobre unidad producida. Gran versatilidad de uso. Tecnologa probada con numerosas aplicaciones. DESVENTAJAS Exige una gran conocimiento del costo de la energa por parte del industrial Difcil de justificar con bajos precios de la energa elctrica de la red Requiere de libre acceso del industrial cogenerador al mercado elctrico para vender sus excedentes. A continuacin se contrastara el uso del combustible residual R500 y el gas natural (GN), en dicha caldera, observando que la utilizacin del GN, disminuye considerablemente las emisiones de gases que producen el efecto invernadero y con una buena regulacin del equipo se dar una mejor eficiencia en la combustin.

La utilizacin del gas natural asimismo simplifica la relacin combustible-quemador reduciendo el uso de bombas, calentadores, tanques de almacenamiento y otros, como se vera en el siguiente grafico:

Si queremos seguir con una poltica economizadora y de incremento en la eficiencia, podemos considerar adems el uso de economizadores, el cual es un intercambiador de calor, que recalienta el agua de alimentacin a una temperatura aproximada a la temperatura de saturacin del agua dentro del tambor de vapor. Este equipo permite mejorar la eficiencia total hasta el 1%, por cada 10 u 11F de incremento en la temperatura del agua.

CONCLUSIONES El uso del gas natural en calderas proporciona una tecnologa limpia y eficiente con ahorros muy significativos, reduce el impacto ambiental, disminuye costos de mantenimiento, mejora el proceso adaptando la tecnologa del Gas Natural. El periodo de retorno de inversin para el cambio de combustible a Gas Natural es menor a un ao.