Presentación de PowerPointgasure.udea.edu.co/sites/default/files/Presentacioìn...82.8% CH 4, 10.0%...
13
Apoya: Organiza: II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA 1 “Aumento de producción y optimización del consumo de gas natural por la recuperación de calor residual en línea de tratamiento térmico de la empresa IMAL S.A. con la implementación y adaptación de nuevas tecnologías de combustión” Daniel Espitia Rodríguez [email protected] Imal S.A
Transcript of Presentación de PowerPointgasure.udea.edu.co/sites/default/files/Presentacioìn...82.8% CH 4, 10.0%...
Apoya:Organiza:
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA
UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
1
“Aumento de producción y optimización del consumo de gas natural por la recuperación de calor residual en línea de tratamiento térmico de la
empresa IMAL S.A. con la implementación y adaptación de nuevas tecnologías de combustión”
Daniel Espitia Rodríguez [email protected]
Imal S.A
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
1.COMPAÑÍA– GRUPO <a>2.PRODUCTOS PRINCIPALES3.PROCESO DE MANUFACTURA DE BALLESTAS 4.OBJETIVO DEL PROYECTO5.METODOLOGÍA6.RESULTADOS
223 de Marzo de 2019
Agenda
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 3
IMAL – Grupo <a>
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 4
Productos principales
RESORTES DE BALLESTA MULTIHOJAS RESORTES DE BALLESTA PARABÓLICOS
RESORTES HELICOIDALES BARRAS ESTABILIZADORAS
ENROLLADOS EN FRÍO - CALIENTE
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 5
Proceso de manufactura de ballestas
MATERIA PRIMA CORTE PERFIL PARBÓLICO PUNTAS
TTO TERMICOGRANALLADOPINTURAENSAMBLE
CARGAS IDENTIFICACION EMPAQUE
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 6
Objetivo del proyecto
Aumentar y optimizar la producción y el consumo de gas natural por la recuperación decalor residual en línea de tratamiento térmico de la empresa IMAL S.A. con laimplementación y adaptación de nuevas tecnologías de combustión.
Metodología
Levantamiento de línea base Simulaciones numéricas Validación de resultados
Evaluación numérica de diferentes configuraciones
Implementación y montaje de los quemadores auto-recuperativos
Validación de la mejora
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 7
Resultados
Línea baseHorno NUTEC
Número de quemadores instalados Zona 1 2
Número de quemadores instalados Zona 2 2
Potencia x Quemador Zona 1 kW (Btu/h) 260,8 (890000)
Potencia x Quemador Zona 2 kW (Btu/h) 158,3 (540000)
Marca Quemador Zona 1 Fives North American
Modelo Quemador Zona 1 4442 Standard Tempest
Referencia Quemador Zona 1 4442-4-S
Marca Quemador Zona 2 Fives North American
Modelo Quemador Zona 2 4442 Standard Tempest
Referencia Quemador Zona 2 4442-4
Marca motor ventilador Siemens
Potencia motor ventilador kW (HP) 11 (15)
Temperatura control zona 1 950 °C
Temperatura control zona 2 1010 °C
Potencia nominal instalada kW (Btu/h) 838,2 (2860000)
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 8
Resultados
Línea baseBalance de energía (ISO 13579-1 2013)
Potencia
[kW] [%]
Potencia de entrada
Energía del combustible 670.6 -
Pérdidas por gases de combustión
Calor sensible gases de combustión 279.8 41.7%
Calor latente vapor de agua 56.8 8.5%
Calor productos de combustión incompleta 23.3 3.5%
Pérdidas por paredes 53.4 8.0%
Pérdidas por apertura 33.0 4.9% Energía útil 222.4 33.2%
Desbalance 1.77 0.3%
Combustible: gas natural Cusiana
82.8% CH4, 10.0% C2H6, 3.6% C3H8, 1.2% >C3, 1.9% CO2 y 0.5% N2
Producción promedio = 1.2 ton/h (0.334 kg/s) - acero AISI 5160H
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 9
Resultados
Simulaciones numéricas estado actual
Contornos de temperatura [K]
Exp. Sim.
M 2
Pérdidas por gases de combustión
Calor sensible gases de combustión 41.7 % 44.76 % 44.74%
Calor latente vapor de agua 8.5 % 8.34 % 8.18 %
Calor productos de combustión incompleta 3.5 % 0.24 % 0.20 %
Pérdidas por paredes 8.0 % 8.04 % 6.09 %
Pérdidas por apertura 4.9 % 6.47 % 5.88 %
Energía útil 33.2 % 32.7 % 34.9 %
Balance de energía
250
350
450
550
650
750
850
950
1050
1150
1250
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Tem
per
atu
ra [
K]
Posición [m]
Exp.
Sim.
250
400
550
700
850
1000
1150
1300
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Tem
per
atu
ra [
K]
Posición [cm]
Exp.
Sim.
Validación de la curva de calentamiento en el estado
actual
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 10
Resultados
Simulaciones numéricas Quemadores auto-recuperativos
Selección del quemador
Gases de
combustión
Gases
calientes
Gases
fríos
GN
Aire Aire
Secundario
Aire
Primario
4 quemadores de alta
velocidad EclipseTJSR0060
(Eclipse Inc. 2012)
(a) (b)
Figura 1. Eficiencia de combustión a diferentes temperaturas del horno (a) quemador
Eclipse TJSR0060 y (b) quemador Eclipse TJSR0100
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
100 110 120 130 140 150 160 170 180
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en P
CI
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en
PC
S
Potencia [kW] - PCS
1144 K
1311 K
1477 K
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
90 100 110 120 130 140 150 160
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en
PC
I
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en
PC
S
Potencia [kW] - PCI
1144 K
1311 K
1477 K
61
63
65
67
69
71
73
75
77
55
57
59
61
63
65
67
69
71
180 200 220 240 260 280 300
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en
PC
I
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en P
CS
Potencia [kW] - PCS
1144 K
1311 K
1477 K
61
63
65
67
69
71
73
75
77
55
57
59
61
63
65
67
69
71
162 182 202 222 242 262
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en
PC
I
Efi
cien
cia
[%]
bas
ado
en P
CS
Potencia [kW] - PCI
1144 K
1311 K
1477 KEficiencia de
combustión:
64.7 %
Calc. Sim.
Energía que entra al horno
Energia del combustible
Perdidas por gases de combustión 35.3% 35.6% 30.2%
Perdidas por paredes 11.2% 10.2% 8.7%
Perdidas por apertura y compuertas 6.9% 12.3% 21.6%
Otras pérdidas 0.0% 0.0% 0.0%
46.6% 47.6% 40%
222.4 kW 219.0 kW 218.2 kW
460 kW 551.8 kW
Energia utilizada
(Calor hacia la carga)
INCOMBUSTION Combustion
Innovations,
477.6 kW
Balance de energía con recuperación de calor
Consumo de
combustible
↓ 29 %
Selección de los quemadores y laturbina teniendo en cuenta laperdida de carga con la alturasobre el nivel del mar
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 11
Resultados
250
450
650
850
1050
1250
1450
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Tem
pera
tura
[K
]
Posición [m]
Actual
Auto-recuperativo
(a)
1020
1070
1120
1170
1220
1270
1320
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
Tem
pera
tura
[K
]
Distancia [m]
Actual
Auto-recuperativo
(b)
Curva de calentamiento
<v
x
z 32 cm S5S4
Tmax = 2193 KTu = 0.838
Tmax = 2254 KTu = 0.813
Salida Entrada
Simulaciones numéricas Quemadores auto-recuperativos
Efecto del cambio de quemadores sobre el proceso de calentamiento
II SEMINARIO INTERNACIONAL DE USO INDUSTRIAL SOBRE EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA TÉRMICA EN LA INDUSTRIA – UNA VISIÓN GLOBAL DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA
23 de Marzo de 2019 12
Continuamos con:
Montaje y puesta a punto de quemadores auto-recuperativos
Determinación de los ahorros:Proyectados en: 55 millones de pesos al año108 Toneladas de CO2 al añoOperando el horno 3600 horas año
Presentación del proyecto al Consejo Nacional de BeneficiosTributarios en Ciencia, Tecnología e Innovación –CNBT
Apoya:Organiza:
¡Gracias !
