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CONVERSION DE SISTEMAS A GAS NATURALCONVERSION DE SISTEMAS A GAS NATURALLA OPCION DEL FUTUROLA OPCION DEL FUTURO
•El gas natural es un combustible constituido por una mezcla de hidrocarburos livianos cuyo componente principal es el metano (CH4). Se denomina "Natural" porque en su constitución química no interviene ningún proceso, es limpio, sin color y sin olor. Se le agrega un odorante sólo como medida de seguridad.
•El gas natural es mas ligero que el aire.
•NO requiere de almacenamiento en cilindros o tanques, se suministra por tuberías en forma similar al agua potable.
CONCEPTOS GENERALESCONCEPTOS GENERALES
Los beneficios medioambientales del gas natural, en comparación con otros combustibles de origen fósil, adquieren su máxima relevancia con las siguientes magnitudes:
• En su combustión produce un 40 a un 45% menos de CO2 que el carbón y entre un 20 y un 30% menos que los productos petrolíferos.
• Los vehículos accionados con gas natural producen entre un 20 y un 30% menos emisiones de CO2 que los vehículos accionados con gasolina y gas –oil.
• El gas natural no emite partículas sólidas ni cenizas. En cuanto a los óxidos de nitrógeno (NOx), las emisiones son inferiores a las de los productos petrolíferos y a las del carbón. Además, en la combustión del gas natural las emisiones de SO2 son prácticamente nulas.
GAS NATURAL ENERGÍA DEL SIGLO XXI
Los siguientes gráficos muestran la cantidad relativa de emisiones que producen en su combustión el gas natural, el petróleo y el carbón, en base al valor 100% del carbón.
GAS NATURAL ENERGÍA DEL SIGLO XXI
USO INDUSTRIAL DEL GAS NATURAL
-Industria del vidrio.-Industria de alimentos.-Industria textil.-Industria cerámicas y del cemento.-Fundición de metales.
CONTROL TECNOLOGICO DE LA COMBUSTION
“La innovación tecnológica como respuesta los retos medioambientales”
La industria moderna afronta el reto de ser competitiva y ambientalmente responsable. Tanto en el consumo de combustibles fósiles como en la gestión de emisiones la clave para el éxito está en lograr una combustión eficiente.
Los quemadores con control inteligente de WEISHAUPT incorporan como elemento innovador, un sistema automático de gestión de la combustión, donde el núcleo es el controlador digital directo Wel controlador digital directo W--FM 100.FM 100.
Este efectua una regulación electrónica de la mezcla de aire y combustible. Su bus CAN comunica sus comandos a servomotores (del tipo paso a paso de una alta precisión) que estan montados sobre los elementos de ajuste del quemador (clapeta de aire, regulador de presión del combustible, clapeta de gas y cámara de mezcla).
SISTEMA DE COMBUSTION
LEYENDA:1 - Sonda de O2.2 - Módulo de O2.3 - Servomotor en clapeta de gas.4 - Servomotor en cámara de mezcla.5 - Servomotor en regulador de presión de combustible.6 - Servomotor en clapeta de aire.7 - Cable alimentador y de datos (BUS Can).8 - Controlador digital directo (W-FM 100).9 - Terminal de usuario (ABE)10 - DDC11 - Visualización en PC.12 - Conversor de frecuencia.13 - Interruptor de proximidad inductiva.
• Rendimiento en el Equipo• Reducción de Costos
(Ahorro por usar Gas Natural)
• Beneficios por el Protocolo de Kyoto.
Beneficios a obtener..
Los quemadores industrialesWeishaupt de la serie WK fueron desarrollados para aplicaciones industriales especiales. Se utilizan para funcionamiento con y sin aire de combustión precalentado, en función de la aplicación.En muchos procesos industrialesse producen temperaturas de los humos muy altas debido a las altas temperaturas del médium (p.ej., en las calderas de alta temperatura). De esos humos calientes se puede recuperar una gran cantidad de energía. La recuperación se realiza mediante un recuperador de calor colocado en el conducto de humos. Con esta técnica se pueden conseguir mejoras en el gradode rendimiento de hasta un 8%.
GENERALIDADES
• GLP = 24.000 kCal/Nm3
• GLP = 11.300 kCal/kg•• GN = 9.065 kCal/NmGN = 9.065 kCal/Nm33
• Óleo Diesel = 10.200 kCal/kg • Óleo BPF 1A = 9.600 kCal/kg • Óleo BPF 2A = 9.300 kCal/kg
2,9 m3
de GN28,6 m3
de Aire
Hu,n = 30 kW / GN
1,1 m3
de GLP28,2 m3
de Aire
Hu,n = 30 kW / GLP
3,0 lde Diésel
28,3 m3
de AireHu,n = 30 kW / Diésel
•• Como podemos garantizar la economComo podemos garantizar la economíía?a?• 100% del combustible debe ser transformado en energía;• Cada 1.000 mg/Nm3 de MP reduce la eficiencia en 3% ;• Cada 1.000 ppm de CO reduce la eficiencia en 2%;• Cada 1% de CxHy reduce la eficiencia en 2,5%
Relación Aire Combustible
-Un control mecanico de un quemador convencional garantiza una relación Aire –Combustible.
-Una calidad y una linealidad de ajuste está relacionado a niveles mecanicos.
-Las oscilacines no relacionan Aire Combustible produciendo tasas de emision de monóxido de carbono por falta o por exceso de aire.
Oscilaciones de Eficienciaen Funcion del CO2
Relação de CO² e O²
0
2
4
6
8
10
12
Jane
iro
Feve
reiro
Março
Abril
Maio
Junh
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Julho
Agos
to
Sete
mbro
Outubr
o
Novem
bro
Dezem
bro
Meses
%
CO2
O2
Oscilaciones de eficienciaen función del CO2
Relação de CO² e O²
0
2
4
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8
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12
Jane
iro
Feve
reiro
Março
Abril
Maio
Junh
o
Julho
Agos
to
Sete
mbro
Outubr
o
Novem
bro
Dezem
bro
Meses
%
CO2
O2
Emision e Eficiencia
• Lineadidad en todas las fases de potencia.• Camaras de combustion con llama estagiada.• Control paso a paso de todas las variables de
proceso.• Niveles de NOx y CO controlados por camaras de
combustion de flujo turbulento
Tecnologia Weishaupt
• La combustión por etapas se basa en la explotación de una zona rica de combustión del combustible, por lo que con poca disponibilidad de O ² y pico de baja temperatura, seguida por la inyección de aire secundario para completar la quema de combustible
Parametro Antiguo Actual
Quemador ATA-weishaupt –
WKMS 50/2-A ZMCombustible Óleo BPF 1-ACO2 12% 12,5%CO > 1.000 ppm < 120 ppmMP 400 mg/Nm3 150 mg/Nm3Capacidad 8.000 kgv/hRendimiento 82% 90%
Caso 1 Caso 1 ––TTéécnicascnicasCliente: Unilever
Equipamento: Caldero ATA AWN-8
Parametro Antiguo Actual
Quemador ATA-weishaupt –
WKMS 50/2-A ZMCombustible Óleo BPF 1-ATrabajo 24hs/dia; 26dias/mes; 70% de utilizacionConsumo 260.000 kg./mes 236.000 kg./mesCosto Óleo 0,66 $/ kgEconomía de 24.000 kg./mes x $ 0,66 = $ 15 897.00
Caso 1 Caso 1 –– EconEconóómicasmicasCliente: Unilever
Equipamento: Caldero ATA AWN-8
Parametro Antiguo Actual
Quemador Maçarico Ar-Induzido-weishaupt –
WKG 70/2-A ZMCombustible GLP GNCO2 2% 8%CO > 500 ppm < 50 ppmCapacidad 9.000.000 kcal/hRendimiento 67% 85%
Caso 2Cliente: Bunge
Equipamento: Forno Rotativo
Parametro Antiguo Actual
Quemador ATA- weishaupt -
WKG 70/2-A ZMCombustible BPF 1A GNCO2 13,5 % 10,5 %CO > 400 ppm < 50 ppmMP 4 Bacharat 0 BacharatCapacidad 15.000 kgv/hRendimento 82% 90%
Caso 3Cliente: Teka
Equipamento: ATA MP815
REDUCCION DE COSTOSREDUCCION DE COSTOS“Ahorro por Usar Gas Natural”
CUADRO COMPARATIVO POR TIPO DE COMBUSTIBLE
COMBUSTIBLES Petroleo R6
Petroleo Diesel No.
2Gas licuado
GLPGas Natural
GNPrecio en S/. x Gln 4.52 9.40 4.10 1.09Poder calorificoEficiencia de combustion 82% 87% 90% 92%Equivalencia en Glns 1.00 1.29 1.53 1.74
Glns x 1 Millon de BTU 6.80 8.77 10.43 11.82
Equivalencias de Consumo en glns/mes 500.00 607.79 698.74 774.65COSTOS / MES (S/.) 2,260.00 5,713.25 2,864.84 844.37
AHORRO ( S/.)R6 Vs. Otros combustibles / mes 3,453.25 604.84 -1,415.63R6 Vs. Otros combustibles / año 41,438.99 34,378.10 -16,987.60
Diesel 2 Vs. Otros combustibles / mes -2,848.41 -4,868.88Diesel 2 Vs. Otros combustibles / año -34,180.89 -58,426.59
Consumo maximo en glns/mes 1,000.00 1,215.58 1,397.48 1,549.30COSTOS / MES (S/.) 4,520.00 11,426.50 5,729.68 1,688.73
AHORRO ( S/.)R6 Vs. Otros combustibles / mes 6,906.50 1,209.68 -2,831.27R6 Vs. Otros combustibles / año 82,877.97 68,756.20 -33,975.20
Diesel 2 Vs. Otros combustibles / mes -5,696.81 -9,737.76Diesel 2 Vs. Otros combustibles / año -68,361.78 -116,853.17
Consumo maximo en glns/mes 5,000.00 6,077.92 6,987.42 7,746.48COSTOS / MES (S/.) 22,600.00 57,132.49 28,648.42 8,443.67
AHORRO ( S/.)R6 Vs. Otros combustibles / mes 34,532.49 6,048.42 -14,156.33R6 Vs. Otros combustibles / año 414,389.86 343,780.98 -169,876.00
Diesel 2 Vs. Otros combustibles / mes -28,484.07 -48,688.82Diesel 2 Vs. Otros combustibles / año -341,808.88 -584,265.86
Consumo maximo en glns/mes 10,000.00 12,155.85 13,974.84 15,492.97COSTOS / MES (S/.) 45,200.00 114,264.98 57,296.83 16,887.33
AHORRO ( S/.)R6 Vs. Otros combustibles / mes 69,064.98 12,096.83 -28,312.67R6 Vs. Otros combustibles / año 828,779.72 687,561.96 -339,751.99
Diesel 2 Vs. Otros combustibles / mes -56,968.15 -97,377.64Diesel 2 Vs. Otros combustibles / año -683,617.76 -1,168,531.71
COMBUSTIBLES
Petroleo R6Petroleo Diesel
No. 2 Gas licuado GLP Gas Natural GN
CASO PRACTICO DE UNA EMPRESA MINERA
CONSUMO COMBUSTIBLES ACTUALES
R500 Diesel GLP TOTAL
gal/año US$/año gal/año US$/año Kg/año US$/año US$/año
Equipo nº1 113,222 177,861 923,253 2,800,948 2,978,809
Equipo nº2 1,313,256 2,063,006 126,012 382,291 2,445,297
Equipo nº3 758,904 1,192,169 115,140 349,311 1,541,480
Equipo nº4 1,920,366 3,016,720 153,241 464,899 3,481,619
Equipo nº5 979,495 1,538,698 76,207 231,195 1,769,894
Equipo nº6 1,734,558 2,724,833 140,043 424,860 1,428,568 1,114,283 4,263,976
Equipo nº7 2,702,070 4,244,706 168,997 512,701 4,757,407
Equipo nº8 2,507,316 3,938,765 167,583 508,411 4,447,176
Equipo nº9 414,744 1,258,242 1,258,242
Equipo nº10 1,939,062 3,046,090 3,046,090
TOTAL 21,942,849 6,932,858 1,114,283 29,989,990
(•) Consumo proyectado 2008. Real a marzo, planeado a diciembre.
CASO PRACTICO DE UNA EMPRESA MINERA
CONSUMO EQUIVALNTE DE GAS NATURAL (GN)
GNL GNL GNL TOTAL
gal/año US$/año gal/año US$/año Kg/año US$/año US$/año
Equipo nº1 198,365 80,536 1,473,253 598,141 678,677
Equipo nº2 2,300,840 934,141 201,079 81,638 1,015,779
Equipo nº3 1,329,609 539,821 183,732 74,595 614,416
Equipo nº4 3,364,504 1,365,989 244,529 99,279 1,465,268
Equipo nº5 1,716,088 696,732 121,605 49,372 746,103
Equipo nº6 3,038,966 1,233,820 223,469 90,729 792,141 321,609 1,646,158
Equipo nº7 4,734,059 1,922,028 269,672 109,487 2,031,515
Equipo nº8 4,392,848 1,783,496 267,416 108,571 1,892,067
Equipo nº9 661,814 268,697 268,697
Equipo nº10 3,397,260 1,379,288 1,379,288
TOTAL 9,935,851 1,480,507 321,609 11,737,968
CASO PRACTICO DE UNA EMPRESA MINERA
BENEFICIO ECONOMICO
COMBUSTIBLES
ACTUALES GNL AHORRO
US$/año US$/año US$/año
Equipo nº1 2,978,809 678,677 2,300,132
Equipo nº2 2,445,297 1,015,779 1,429,518
Equipo nº3 1,541,480 614,416 927,064
Equipo nº4 3,481,619 1,465,268 2,016,351
Equipo nº5 1,769,894 746,103 1,023,790
Equipo nº6 4,263,976 1,646,158 2,617,818
Equipo nº7 4,757,407 2,031,515 2,725,892
Equipo nº8 4,447,176 1,892,067 2,555,109
Equipo nº9 1,258,242 268,697 989,545
Equipo nº10 3,046,090 1,379,288 1,666,803
TOTAL 29,989,990 11,737,968 18,252,023
• La metodología aplicada es general, y se basa principalmente en la determinación de los datos de demanda energética de los combustibles en el escenario con y sin proyecto de gas natural.• Estos datos son multiplicados por factores de emisión de los contaminantes en estudio (CO2, SO2y MP) para obtener las emisiones de cada contaminante en uno u otro escenario.• Las metodologías específicas están dadas en función del sector y el contaminante considerado, lo cual definirá el factor de emisión respectivo y la demanda energética en el escenario con y sin proyecto.
METODOLOGÍA GENERAL
PROYECTOPROYECTODEDE
EMISION DE CO2 y SO2EMISION DE CO2 y SO2
• Fuente: FONAMFondo Nacional del Ambiente - Perú
La Respuesta Internacional:El Protocolo de Kyoto y ElMecanismo de Desarrollo Limpio
BENEFICIOS POR ….
EJEMPLO DE BONOS DE CARBONO
EMISIONES ACTUALES DE CO2
R500 Diesel GLP TOTAL
gal/año TCO2/año gal/año TCO2/año Kg/año TCO2/año TCO2/año
Equipo nº1 113,222 1,370 923,253 9,742 11,112
Equipo nº2 1,313,256 15,892 126,012 1,330 17,222
Equipo nº3 758,904 9,184 115,140 1,215 10,399
Equipo nº4 1,920,366 23,239 153,241 1,617 24,856
Equipo nº5 979,495 11,853 76,207 804 12,658
Equipo nº6 1,734,558 20,991 140,043 1,478 1,428,568 9,116 31,585
Equipo nº7 2,702,070 32,699 168,997 1,783 34,483
Equipo nº8 2,507,316 30,342 167,583 1,768 32,111
Equipo nº9 414,744 4,376 4,376
Equipo nº10 1,939,062 23,466 23,466
TOTAL 169,038 24,113 9,116 202,268 (•) Consumo proyectado 2008. Real a marzo, planeado a diciembre.
EMISIONES DE CO2 CON GNL
GNL GNL GNL TOTAL
gal/año TCO2/año gal/año TCO2/año Kg/año TCO2/año TCO2/año
Equipo nº1 198,365 994 1,473,253 7,379 8,372
Equipo nº2 2,300,840 11,524 201,079 1,007 12,531
Equipo nº3 1,329,609 6,659 183,732 920 7,580
Equipo nº4 3,364,504 16,851 244,529 1,225 18,076
Equipo nº5 1,716,088 8,595 121,605 609 9,204
Equipo nº6 3,038,966 15,221 223,469 1,119 792,141 3,967 20,308
Equipo nº7 4,734,059 23,711 269,672 1,351 25,062
Equipo nº8 4,392,848 22,002 267,416 1,339 23,341
Equipo nº9 661,814 3,315 3,315
Equipo nº10 3,397,260 17,015 17,015
TOTAL 122,573 18,264 3,967 144,804
REDUCCION DE EMISIONES DE CO2
EMISIONES EMISIONES REDUCCION
ACTUALES GNL DE EMISIONES
TCO2/año TCO2/año TCO2/año US$/año
Equipo nº1 11,112 8,372 2,740 78,906
Equipo nº2 17,222 12,531 4,691 135,103
Equipo nº3 10,399 7,580 2,819 81,193
Equipo nº4 24,856 18,076 6,780 195,274
Equipo nº5 12,658 9,204 3,453 99,457
Equipo nº6 31,585 20,308 11,277 324,782
Equipo nº7 34,483 25,062 9,421 271,325
Equipo nº8 32,111 23,341 8,770 252,563
Equipo nº9 4,376 3,315 1,062 30,574
Equipo nº10 23,466 17,015 6,450 185,768
TOTAL 202,268 144,804 57,463 1,654,945
PRECIO DEL CER
US$ /TCO2Cert. De Emisiones Reducidas 28.80 Participación 100%
•Llevar a cabo el programa de masificación del consumo de gas natural en los diferentes sectores de consumo.•Profundizar con estudios más específicos por cada sector las emisiones de cada contaminante. Estudiar los factores de emisión según la tecnología existente en nuestro país. •Crear mecanismos de incentivo para superar los costos de conversión, para cada sector específico.•Fomentar la implementación de proyectos de sustitución de combustibles y generación eléctrica, para ser presentados en el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) y acceder a los créditos de carbono.
CONCLUSIONES