mtd mejores técnicas disponibles en cogeneración

MTD Mejores Técnicas Disponiblesen Cogeneración

26 de Septiembre 2012

10/8/2012 CUMMINS GREEN EXPO 20122

Resumen Ponencia

Breve presentación de Cummins Inc.

Técnicas disponibles en Cogeneración:

Eficiencia motores gas natural. Evolución histórica.

Absorción con doble fuente energía.

Absorción temperaturas <0ºC

Acumulación energía refrigeración.

Dimensionamiento instalación.

Remote Monitoring System.

Organic Rankine Cycle. (OCR)

Limpieza de gases para obtención CO2

Case Histories

Museo de la Evolución Humana (Burgos)

Almacén Distribución Logístico (Barcelona)


Cummins Inc.

Centro de distribución de partes (20)

Fabricas (79)Centros técnicos (19)

Ubicaciones de distribuidores (550)Puntos de Venta y Servicio (5,200)

•Presente en >160 Países

•+45,000 Empleados

•Facturación 2011, 18 B US $Bre

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resen

tacio

nC

um

min

s


Cummins Power Generation

Quienes somos

100% Subsidiaria de Cummins Inc.

Fundada en 1920 como Onan Corporation.

Adquirida por Cummins Inc. in 1992.

Qué ofrecemos

Soluciones de energía a nuestros clientes eficientes

que reducen la huella de emisiones CO2.

Grupos electrógenos diesel, a gas natural, biogás.

Rango: 12 kW to 2.5 MW.

Bre

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Energy Solutions Business (ESB)

Somos un grupo dentro de la

unidad de negocio de Cummins

Power Generation.

La orientación del equipo es la de

Soluciones no la de producto.

Actividad principal es la

cogeneración y la de combustibles

alternativos (biogás).

Alternativamente proyectos de

generación de energía (suministro

principal y de refuerzo a la red)

Proyectos entre 300 kW hasta 20

MW.

Capacidad de

Ingeniería, construcción, financiaci

ón, y operación de proyectos.

Suministro

componentes

Suminist. Grupo

Packager Grupo

Suministro equipo CHP

Contratista Instalación

Contratista Instalación + Obra Civil

Contratista Llave en mano

Empresa de Servicios, Venta de Energía

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10/8/2012 Cummins Confidential6

North America

South Pacific

Southeast Asia

Korea

Latin America

Central Area

India

East Asia

Japan

USA: 65.5MW

Russia: 331.3MW

S.America: 94.4MW

Canada: 30.1MW

Portugal: 5.3MW

Korea: 6.3MWItaly: 11.6MW

Turkey: 12.5MW

Greece: 4.9MW

Holland: 135.2MW

UK: 176.9MW

Belgium: 36.9MW

Pakistan: 25.3MW

Bangladesh: 25.9MW

Nigeria: 46.9MW

China: 9.0MW

Australia: 22.9MW

Spain: 16.3MW

Others

Algeria – 1.2 MW; Bulgaria – 1.5 MW; Denmark – 2MW; Egypt – 1.1MW; France – 3.6MW; India – 15.9M

Iran – 35.7MW Kazakhstan – 3.7MW Mozambique – 1.9MW Serbia – 0.3MW

Bre

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Energy Solutions Business (ESB)


Incrementos en Eficiencias Eléctricas de Generadores de Gas Natural

35

37

39

41

43

45

47

49

1995 2000 2005 2010 2015 2020

BT

E-e

lec

tric

al e

ffic

%

YEAR

BTE Market Trends / Generator electrical efficiency

FAB 1

FAB 2

FAB 3

Exponencial (FAB 1)

Exponencial (FAB 2)

Exponencial (FAB 3)

Cummins Target

ARES US Program, CAT, CUM, WAU

Eficie

ncia

de m

oto

res d

e G

as


Incrementos en Eficiencias Eléctricas de Generadores de Gas Natural (II)

Valores ISO de eficiencia eléctrica para

adaptar al sitio, con número de metano de gas

natural, altitud del sitio, temperatura

exterior, modo operación, etc.

Referencia para motores 2 MW, 50Hz y 1500

rpm. Para motores “lentos” las eficiencias se

incrementan en 1 ó 2 %.

Eficie

ncia

de m

oto

res d

e G

as


Trigeneración con aprovechamiento de calor escapes + camisas simultaneo

Enfriadoras Absorción con

Bromuro – Litio T>3ºC

Abso

rció

n


Trigeneración con aprovechamiento de calor escapes + camisas simultaneo

El REE (Rendimiento Eléctrico Equivalente)

de la instalación puede superar fácilmente

el 75% en modo producción de refrigeración

y unos PES (Primary Energy Shavings) del

35%. (1)ASHRAE Standard 90.1 Chiller Performance Table.

Obtención de refrigeración en igual cantidad al calor recuperado

del motor. (COP=1) como combinación de COP=0,7 (simple

efecto) de calor de circuito de refrigeración AT y COP=1,4 (doble

efecto) del calor de recuperación de humos.

Ejemplo: en un motor de 1,4 MW puede obtenerse otros 1400 kW

refrigeración (+/- 400 Tons), que considerando un COP=4 (1) en

enfriadora alternativa equivale al ahorro de 350 kW eléctricos de

consumo adicionales en chillers.

Abso

rció

n


Aplicación absorción con temperaturas <0ºC. Aplicaciones industriales

Enfriadora Absorción con Amoniaco T>0ºC

COP=0,55

Abso

rció

n t<

0º


Acumulación de Energía para refrigeración (Hielo)

Para la obtención de mejores rendimientos podemos utilizar la

acumulación de hielo con cambio de fase.

Podemos acumular unos 95 Kwh de refrigeración por Tm.

Calor de fusión 79,9 Kcal/kg.

Carga Descarga Stand-by

Bola de

hielo tipo

Acum

ula

ció

n d

e E

ne

rgía


Dimensionamiento de la Instalación

La potencia máxima demandada no suele ser la suma de las

potencias máximas. Concepto de la potencia máxima simultánea.

Utilización de técnicas como “free cooling” con aire exterior para

refrigeración cuando la T exterior es inferior a la T interior.

Recuperadores de calor de aire de ventilación.

Dim

en

sio

nam

iento


Monitorización Remota para control de parámetros de funcionamiento

Acceso remoto a la instalación es primordial para una evaluación cierta del

funcionamiento.

Registro de parámetros y contadores para seguimiento de rendimientos y

producciones.

Evaluación de parámetros con objeto de alargar operaciones en el

mantenimiento sin riesgos.

Incrementa y registra la disponibilidad de la planta.

Acce

so

Rem

oto


Monitorización Remota para control de parámetros de funcionamiento

Acce

so

Rem

oto


Organic Rankine Cycle (ORC)O

RC

Org

anic

Rankin

eC

ycle

Se trata de un ciclo de cola en gases de escape para

aprovechamiento de gases no utilizados.

Existen módulos de 120 Kw para motores de entre 2 y 3 MW.

Aumento del 1,5 - 2% sobre el rendimiento del equipo.


Obtención de CO2

Obte

nció

n d

e C

O2

Filtrado químico de gases con inyección de Urea para Oxidación

en primera fase y reductor catalítico para obtención de

CO2, eliminación de NOx y CO.

Utilización en invernaderos y fábricas de bebidas refrescantes.

Aumento de la producción agraria del 20% elevando los niveles

de concentración desde

400 ppm hasta 800 ppm.

CO2 para proceso

gratuito.


Case History: Distric Heating museo, ed. Investigación y Auditorio (Burgos)

Carga Térmica de la instalación.

Edificio investigación 570 kW

Edificio Museo 1.454 kW

Edificio auditorio 1.324 kW

Calderas 2600 kW. (gas natural)

Cogeneración 2.900 kW.

2 Motores alimentados por gas natural de 1160 kWe. Rendimiento

superior al 40% ISO.

Potencia absorción de 1060 kW (250 Tons refrigeración) en agua

7/12ºC para climatización de los 3 edificios.

Autoabastecimiento en caso de falla de corriente de red.

Almacenamiento de Hielo para carga pico auditorio para 3 horas.

Case H

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Case H

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Case History: Trigeneración almacén logístico 120.000 m2 (Barcelona)

Prestación de servicios en

modo venta de energía

térmica por 10 años y

exportación eléctrica a la red

de distribución.

Abastecimiento carga base:

Calefacción 1140 kW (3,95 MMBTU)

Refrigeración 760 kW (216 Tons)

1 Motor de gas natural de

bajo nivel de emisiones de

potencia de 1.000 ekW con

rendimiento ISO superior al

42%.

Rend. Instalación 86,25%.

REE 72%. PES > 10%

Case H

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Case H

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10/8/2012 CUMMINS GREEEN EXPO 201224

Piensa en Verde, después de todo, no es tan difícil y el entorno nos lo agedecerá.

Gracias por su atención___Jose L. Melgarejo Caballero.

Cummins ESB Iberia

[email protected]

+34 609 099 954

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