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Proyectos de Sostenibilidad

Ambiental en ARGOS:

Competencias de SCHEUCH en

Desempolvados de Enfriadores

de Clinker

Ing. José Willington Ruiz

CEMENTOS ARGOS - Colmbia

Ing. Camilo Buitrago

SCHEUCH GmbH - Austria

Política Ambiental ARGOS

Introducción

A finales de la década pasada CEMENTOS ARGOS S.A. emprendió el camino hacia la reconversión a tecnologías limpias de sus plantas productoras, con el propósito no sólo de cumplir lo establecido por la normativa ambiental sino de ir más allá y alcanzar estándares de clase mundial, como una de las acciones que permitieran consolidar su política de sostenibilidad. En este proceso se incluyó el reemplazo de los actuales sistemas de desempolvado para el manejo de aire de exceso de los enfriadores de clínker (principalmente hurriclones), por sistemas que fueran más eficientes tanto en el control de emisiones como en consumos energéticos.

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Proyectos Desempolvado

Enfriadores de Clínker ARGOS

Dentro de la evaluación de alternativas que cumplieran con los requerimientos de Argos, se encontró que el sistema intercambiador de calor - filtro de mangas ofrecido por la firma Austriaca SCHEUCH líder en control ambiental, presentaba el mejor VPN y la mejor relación Costo – Beneficio, siendo por ello la opción seleccionada. Fue así como entre finales del 2011 y finales del 2012 se llevó a cabo el primero de estos reemplazos en la Línea No. 2 de la Planta Rioclaro (ubicada en Antioquia, Colombia), siendo SCHEUCH el proveedor de la ingeniería y los equipos principales.





CEMENTOS ARGOS S.A. toma en consideración como principales características operacionales para éstas soluciones el cumplimiento de los límites de emisión con la mayor disponibilidad y mínimos Costos de Ciclo de Vida.

La tecnología patentada EMC de SCHEUCH (Energy Minimizing Technology), extiende la vida útil de las mangas, debido a una baja presión de limpieza (1-2 mbar) y a una alta eficiencia de la limpieza de las mangas que redunda en una menor frecuencia de limpieza.





CEMENTOS ARGOS S.A. toma en consideración como principales características de ejecución los siguientes aspectos:

• La relevancia dada a los aspectos de Seguridad y Salud Ocupacional dentro de todo el desarrollo del proyecto, consiguiendo la meta de cero accidentes.

• Seguimiento al proceso de proyectos de la compañía que incluye las fases de:

Análisis de alternativas, Conceptualización, Definición, Implementación y Cierre. • Planeación del proyecto con el concurso de cada uno sus involucrados directos. • La inclusión de los diferentes interesados del proyecto a fin de cumplir sus

expectativas y necesidades. Uno de los principales, el cliente (La Gerencia de Planta), participó desde la definición del alcance hasta el comisionamiento de los equipos pasando por la validación de los diseños.





CEMENTOS ARGOS S.A. toma en consideración como principales características de ejecución el cliente tiene en consideración los siguientes aspectos:

• El modelamiento en 3D de lo planeado para la ejecución, incluyendo los planes de izajes, permitió dar mayor claridad a los operarios de montaje y facilitó la coordinación de actividades entre contratistas.

• El soporte en campo por parte del proveedor de equipos principales

fue vital para la identificación y corrección de no conformidades asi como para evitarlas actuando de manera preventiva.

Contando con la amplia experiencia de SCHEUCH en la industria cementera, y así con sólidas capacidades de diseño e ingeniería para éste tipo de proyectos, y con su tecnología patentada EMC (Energy Minimizing Technology), los requerimientos de ARGOS han sido cumplidos satisfactoriamente.



Scheuch GmbH Datos & Cifras

Propietario Fundación Privada Scheuch (Familia)

Directivos DI Stefan Scheuch (Gerente Técnico)

DI Jörg Jeliniewski (Gerente Administrativo)

Cooaboradores 620 en Aurolzmünster

815 en el Grupo Scheuch

Ventas EUR 130 Mio.

Inversión I&D EUR 3 Mio. p.a.

Exportaciones 75 %

Tecnología Ambiental

y de Ventilación para Procesos Industriales de Producción

Stefan Scheuch (izq),

Jörg Jeliniewski (der)



SCHEUCH GMBH

INDUSTRIA DE ÁRIDOS

Industria Cementera

Filtros para gases de combustión, de desempolvado, y Filtros de proceso para las industrias del cemento, la cal, y el yeso; así como para las industrias de explotación de canteras, de materiales de construcción, y del reciclaje de desechos de la construcción.

Molienda de

Carbón

Horno / Molienda

Crudo

Enfriador de Clínker



FACTORES DE ÉXITO SCHEUCH COMPLETO CATÁLOGO DE PRODUCTOS



FACTORES DE ÉXITO SCHEUCH COMPLETO CATÁLOGO DE SERVICIOS



TECNOLOGÍA SCHEUCH INSTALADA EN PROYECTOS DE ARGOS

Filtro de Mangas Pulse-Jet con

tecnología EMC

Manga estándar Ø 165 mm

Longitudes desde 6m hasta 12m

(Pasos de 1m)

Flujos hasta 2.5 Mio m³/h

Mangas de 10 m de longitud ya son estándar!

• Primer filtro de proceso en Suramérica con

mangas de 10m de long. Arrancado en Cemex

Colombia-Planta Caracolito en Abril de 2014

Hasta 14 m de longitud disponibles

(respaldadas con pruebas piloto en escala 1:1)




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Acondicionamiento de

Gases SCHEUCH




Ventiladores SCHEUCH

Ventiladores Radiales de hasta 700,000 m³/h.

De alta presión hasta 20,000 Pa

~ 4.000 ventiladores por año




Equipos de descarga SCHEUCH Sinfines hasta Ø 1,000 mm

Válvulas rotativas hasta Ø 800 mm

Válvulas de clapeta

Aerodeslizadores

14



Proyecto Desempolvado

Enfriador de Clínker ARGOS

RIOCLARO-L2

• Una estrecha colaboración entre el cliente final, el

fabricante local de componentes no críticos de equipos –

estructuras, el contratista de montaje, y el proveedor de

equipos, quien entrega la ingeniería con un alto grado de

detalle, aspecto que fue clave para la planeación del

ensamble y del montaje del sistema.

• El diseño modular de SCHEUCH permitió alcanzar un alto

grado de pre-ensamble y alistamiento en piso, logrando así

minimizar el tiempo de parada y alcanzar las exigencias de

la planta acorde a sus necesidades de despacho.

Éste proyecto ha sido ejecutado dentro del cronograma

proyectado, a pesar de los imprevistos propios de proyectos

de este tipo, debido principalmente a:





RIOCLARO-L2

• El soporte del área de ingeniería del proveedor fue oportuno y

acertado, permitiendo agilizar temas como la homologación de

materiales con poca disponibilidad puntual en el mercado local al

momento de las fabricaciones, revisión de diseños estructurales

para la fijación de los sistemas de izajes de equipos que fueron

completamente ensamblados en piso como el filtro principal y el

intercambiador de calor, entre otros.

• Asistencia clave del proveedor de equipos principales durante

todas las fases de la ejecución, hasta el soporte en la verificación

y ajustes de diseño para facilitar los procesos de ensamble y

montaje.

• Compatibilidad del Software de Ingeniería desde el proveedor de

equipo hasta el contratista de fabricación local.

Éste proyecto ha sido ejecutado dentro del cronograma

proyectado, a pesar de los imprevistos propios de proyectos

de este tipo, debido principalmente a:




Una vez definida la opción de Layout acordada entre las partes, se llevaron a cabo todas

las aclaraciones técnicas necesarias, incluyendo definición y comunicación de las

siguientes informaciones para máxima transparencia y trazabilidad en el proceso de

planeación del proyecto:

• Indicación de Datos de Proceso (velocidad de los gases, caudal, temperatura) en los

respectivos tramos de ductería

• Recomendación de Material de Fabricación para los Ductos, teniendo en la capacidad

de carga a temperatura elevada, así como la protección antidesgaste (internmente con

Creusabro)

• Dimensionamiento de los equipos de descarga, considerando tanto operación continua

como arranque tras parada prolongada y hasta tolvas parcialmente llenas.

• Alto grado de aclaración en acuerdo con Cementos Argos en el diseño de acesos y

plataformas de mantenimiento, para asegurar cumplimiento con los requerimientos de

los equipos y del usuario.




• Consideración del Catálogo de Láminas y Perfiles de acero disponibles en el mercado

colombiano durante la fase de cálculo y diseño de las partes de pailería y de estructura

metálica para fabricación local (Estruc. Metálicas-Soporte/Acceso, Ductos, Carcasa

Filtro, Tolvas, etc.)

• Aclaración con respecto a toda la documentación de Ingeniería de Proceso y Eléctrica

de Instrumentación y Control (Filosofía de Control, Listados de Motores y Cargas, de

Sensores y Trasmisores, e Ingeniería del HEX).

• Apoyo y aclaración al Fabricador Local durante Ingeniería y Fabricación, en cuanto a

oportuna homologación de materiales (que a pesar de especificación inicial según

disponibilidad en mercado local, no estuvieron disponibles), con las debidas

consideraciones en los cálculos estáticos y en la generación de revisiones de planos de

ingeniería por parte de Scheuch.

• Oportuno apoyo a aclaración al usuario del funcionamiento y de la operabilidad de los

equipos.

• Coordinación y desarrollo oportuno de las actividades de supervisión del montaje de los

equipos principales y de su comisionaimento.





RIOCLARO-L2

A la fecha, la Línea 2 de Rio Claro ha

logrado valores de contenido de polvo

en los gases limpios provenientes del

desempolvado del enfriador de clínker

muy inferiores al requerimiento legal

ambiental colombiano (entre 2 y 5

mg/Nm³ vs. 150 mg/Nm³ que exige la

ley); y significativamente menor al

valor de emisiones particuladas

garantizado contractualmente (10

mg/Nm³). Por otra parte, después de

dieciohcho (18) meses de operación,

aún no ha habido reemplazo de

mangas filtrantes o de cualquier otro

componente del sistema.



SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2

Con respecto a las características de la solución técnica SCHEUCH en éste Sistema de Desempolvado de Enfriador de Clínker, principalmente son:

• Implementación de un Intercambiador de Calor Aire/Aire (HEX) para reducir la temperatura del aire de exceso del enfriador para permitir el uso de mangas filtrantes de tela fieltro de Poliéster, que es la más conveniente en términos de durabilidad, confiabilidad, y costo.

• Dámper de Aire Fresco de Emergencia, ubicado en la tolva de colección de polvo del HEX, para controlar eventuales picos de temperatura en el flujo de gases entrando al filtro, protegiendo así los ductos y equipos aguas abajo – especialmente las mangas filtrantes.

• Filtro de Mangas con tecnología patentada EMC de SCHEUCH; la cual entre otros beneficios, cuenta con referencias actuales en ésta aplicación que en el presente operan ya hasta por diez (10) años con el juego original de mangas filtrantes. Diseño del Filtro por Cámaras, para permitir el reemplazo de las mangas durante la operación, garantizando máxima disponibilidad / servicibilidad.




DIAGRAMA DE FLUJO




INGENIERÍA DE DETALLE PARA: • DUCTOS DE GAS CRUDO • DUCTOS DE GAS LIMPIO • CHIMENEA – disenada y dimensionada segßn norma ambiental

Colombiana (en relación a la altura mínima, etc.) y en acuerdo con Cementos Argos

• COMPONENTES DE PAILERÍA DE HEX Y DE FILTRO PARA FABRICACIÓN LOCAL

• ESTRUCTURAS METÁLICAS




ESPECIFICACIONES TÉCNICAS



SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH

TECNOLOGÍA PATENTADA EMC

EL AVANZADO

SISTEMA DE LIMPIEZA





COMPARACIÓN: ONLINE / OFFLINE Online Offline

Ventajas • Presión diferencial del

filtro constante

• Baja presión diferencial del filtro

• Mayor vida útil de las mangas

• Menor presión de limpieza y demanda

de aire comprimido (limpieza sin

contra-presión)

Desventajas • Incremento constante en la

presión diferencial del

filtro

• Envejecimiento prematuro

de las mangas

• Alta demanda energética

para el proceso de limpieza

• Alta variación de la presión diferencial

• Efectos negativos en los procesos

principales y en la calidad del

producto





EMC

LA

DIFERENCIA

DECISIVA

Video

02:40 min

aprox.





EMC – VENTAJA PRÁCTICA: SISTEMA DE

LIMPIEZA ON-LINE

Video

10 seg aprox.





EMC – VENTAJA PRÁCTICA: LIMPIEZA EN

CONDICIÓN DE FLUJO NULO (EMC)

Video

15 seg.aprox.




COSTOS OPERATIVOS MÍNIMOS

FILTRO EMC - HORNO



Porqué EMC

Múltiples razones por

las cuáles elegir

Disponibilidad Planta > 99%

Eliminación de velocidad intersticial

Aumento en la eficiencia de la limpieza

80 % menos consumo de aire comprimido

Baja presión diferencial del filtro

Hasta 30% menos consumo de potencia

en el ventilador

Duplica la vida útil del medio filtrante

Menor concentración de polvo en el

aire limpio de salida<5mg/Nm³

Menores emisiones sonoras

Conclusiones

Menores Costos de Operación

Menores Costos de Inversión

Insuperables Costes de Ciclo de Vida

Más de 200 referencia EMC alrededor del mundo!



CONCLUSIONES

... RIOCLARO-L2

Para soluciones a largo plazo en desempolvado de enfriadores de clínker, algunos factores clave son: • Anticipación de límites de emisión cada vez más estrictos • Consideración de los Costos de Ciclo de Vida de la solución desde el inicio • Un sistema que resulte amigable para los operadores Para una exitosa ejecución de éstos proyectos, algunos factores clave son: • La importancia dada a la Seguridad y Salud Ocupacional a fin de realizar

proyectos sin accidentes. • Planeación en estrecha colaboración de todas las partes involucradas

(cliente final, contratistas locales y proveedor de equipos).



CONCLUSIONES

Desempolvado Enfriadores

Clínker

Para soluciones a largo plazo en desempolvado de enfriadores de clínker, algunos factores clave son: • La compatibilidad del software de diseño y el software utilizado por el

fabricante local.

• La comunicación asertiva entre las partes y la respuesta oportuna del proveedor a las necesidades del cliente.

• La aplicación de lecciones aprendidas pasadas y la documentación de lecciones aprendidas en el desarrollo del proyecto.



La replicación de éste caso de éxito en proyectos de desempolvado de enfriador de clínker en CEMENTO ARGOS S.A. con intercambiadores de Calor Aire-Aire y filtros de mangas con tecnología EMC de SCHEUCH está en marcha: • Desempolvado de enfriador de clinker, Planta Sogamoso, Línea 1: la cual está

siendo comisionada en Junio de 2014, incluyendo también un circuito de recuperación de calor residual para secado en molienda de carbón.

• Desempolvado de enfriador de clinker, Planta Rio Claro, Línea 1: cuyo comisionamieto se estima para el primer semestre de 2015.

CONCLUSIONES

Desempolvado Enfriadores

Clínker



CONCLUSIONES

Tecnología EMC de SCHEUCH

Otros beneficios/potenciales de la tecnología EMC de SCHEUCH: Fácil repotenciación del Sistema de Desempolvado Cemex Colombia S.A.- Caracolito Plant / Extensión mangas a 10m de long. Filtro Scheuch existente – Horno/Mol. Crudo. ESP convertido a Filtro Mangas SCHEUCH originalmente 7m. Operando desde Abril 2014. Primer filtro con mangas de 10m long. en Suramérica.



GRACIAS POR

SU ATENCIÓN!


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