Post on 09-Jul-2016
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Energía InteligenteOrc y Expansores de tornillo
Sistemas de recuperación de energía eléctrica
a partir de excedentes de presión y temperatura
CONSIDERACIONES INICIALES:
Crecimiento intempestivo de la demanda eléctrica nacional en los
diferentes sectores de nuestro aparato productivo asi como el aumento del
consumo en nuestra población.
Fuertes sequías como consecuencia del fenómeno conocido como “El Niño’’
que afecta los diferentes recursos hídricos, fuente de los más importantes
medios de producción de energía eléctrica nacional.
Necesidad de incrementar de forma inmediata la capacidad de generación
eléctrica para suplir la creciente demanda energética nacional.
Necesidad de producción de energías alternativas no dependientes de
combustibles fósiles ni derivados del petróleo.
Reducción de emisiones al medio ambiente producto de los medios de
generación de energía a base de combustibles fósiles.
Aprovechamiento de todos los recursos actualmente disponibles para la
generación de energía sin afectar el crecimiento de la demanda de
combustibles fósiles.
Aprovechamiento de los diferentes y múltiples procesos cotidianos y
continuos de nuestras diferentes industrias en donde diariamente sabemos
que se desperdicia presión en formas gaseosas y calor a través de múltiples
medios de conducción para generar energía eléctrica.
Introducción
de nuestra compañía
Es una empresa subsidiaria de KAISHAN Group
que con más de 36 años de experiencia, hoy
en día es el fabricante más grande de
sistemas de aire comprimido de China y es el
cuarto a nivel mundial, siendo líder en ventas
en Asia y está reconocida como una de las 100
empresas chinas más importantes en la
industria de maquinarias, con ventas a lo
largo de más de 60 países a nivel mundial.
Nuestra corporación cuenta con mas 450.000
Mts2 en plantas de fabricación distribuidas en
diferentes ciudades de China.
A diferencia de muchas compañías en China,
nuestra fabrica cuenta con tecnología de
clase mundial.
Procesos de calidad
Todos nuestros productos son el resultado de
un amplio desarrollo, investigación y estudios
avanzados de ingeniería para lo cual
contamos con un grupo de expertos
reconocidos mundialmente en el área del aire
comprimido así como también contamos con
los más sofisticados equipos de medición y
control de calidad para poder garantizar que
nuestros productos terminados tengan los
altos estándares exigidos actualmente por la
industria y por los consumidores. Nuestros
productos son manufacturados en un 85% en
nuestras fábricas con los más rigurosos
controles de costos y esto aunado a los
elevadísimos volúmenes de producción nos
permite establecer que tenemos la mejor
relación precio-valor en el mercado mundial.
PROCESOS DE MANUFACTURA INTEGRADOS
COMPRESORES TRATAMIENTO DE AIRE ORC Y EXPANDERS MAQUINARIACOMPRESORES
Reciclamos
Calor y presión
Para generar
electricidad
Generación por expansión directa y recuperación de calor
E x p a n s o r d e t o r n i l l o p a r a
v a p o r y g a s e s ( e x p a n s i ó n
d i r e c t a )
O r c u s a n d o e x p a n s o r d e
t o r n i l l o ( e x t r a y e n d o c a l o r
p a r a e v a p o r a r r e f r i g e r a n t e )
L o s e x p a n s o r e s d e t o r n i l l o K a i s h a n
t i e n e a p l i c a c i ó n d i r e c t a e n e x p a n s i ó n
d e v a p o r e s o g a s e s p a r a g e n e r a r
e l e c t r i c i d a d l i m p i a a p a r t i r d e l o s
e x c e d e n t e s d e c a l o r o p r e s i ó n d e
f l u i d o s d e p r o c e s o .
Pe r m i t e n e x p a n d i r g a s e s o v a p o r p a r a
g e n e r a r m o v i m i e n t o y a c o p l a d o s c o n
u n g e n e r a d o r p r o d u c i r e l e c t r i c i d a d .
Características Orc Kaishan:
• Bajas velocidades de rotación.
• Admite humedad y gotas en la cámara de
expansión.
• Pocas piezas móviles sin contacto metal-
metal.
• Alta confiabilidad.
• Alta capacidad de operar en condiciones de
flujo, presión y temperatura inestables.
• Bajo nivel de ruido.
• Rodamientos (SKF) para uso mayor a 100.000
horas Y sellos John Crane
Expansores De Tornillo Kaishan:
• Expansión directa, expansores libres de
aceite, especialmente diseñados para vapor
y reducción de presión de gas natural.
• Confiable y duradero.
• Perfectamente diseñado para vapor saturado
y húmedo.
• Presión de diseño: máx. 435 psiG hasta
presion final 2 psiG.
• El vapor puede ser saturado o húmedo, no es
limitante la admisión seca.
• No es limitante la descarga de vapor seco.
• Puede manejar las fluctuaciones de la capacidad
de flujo de vapor y presión.
• Mantiene alta eficiencia isotrópica en diferentes
rangos de capacidad
Expansores De Tornillo Kaishan:
C o m p a ra d o s c o n u n a t u r b i n a n u e s t r o s e x p a n s o r e s d e
t o r n i l l o ka i s h a n t i e n e n l a s s i g u i e n t e s c a ra c t e r i s t i c a s :
• En este expansor el gas o el vapor se expande
directamente aprovechando el diferencial de presión
desde la presión inicial de la línea hasta una presión
objetivo más baja.
• Aplicaciones:
• Regulación de presión en líneas de gas o vapor.
• Expansión de excedente o desperdicios de vapor.
• Ejemplo: Expansión de vapor
• Presión de entrada: 0.419MPa (61psi)
• Presión de salida: 0,043MPa (6,2 psi)
• Potencia generada: 470,9 kW
• Flujo de vapor: 9,5t/h
• Ventajas:
• Fácil instalación y bajo mantenimiento.
Expansores de tornillo Kaishan para vapor y gases
Orc usando expansor de tornillo Kaishan
Las ORC son sistemas que extraen calor de
procesos o de excedentes de calor para
convertirlo en electricidad. Las ORC
transfieren el calor a un gas orgánico que
se evapora y eleva su presión. Cuando el
fluido vaporizado y a alta presión pasa por
el expansor de tornillo genera movimiento y
acoplado a un generador produce
electricidad. Luego de que el gas es
expandido y pierde su presión va a un
condensador que lo lleva a estado líquido,
luego una bomba de fluido lo inyecta de
nuevo al evaporador y el ciclo comienza
nuevamente. El circuito del gas refrigerante
es cerrado.
• Ventajas:
• Recuperación a bajas temperaturas.
• Sólo consume calor, no requiere de combustible.
• Bajas temperaturas requerida, por ejemplo; Agua a 80°C.
• Alta eficiencia térmica desde un 10% hasta un 20% del
sistema total.
• Alto desempeño en condiciones de flujo de calor inestable.
• Amplio rango de operación entre un 70% y un 120% de su
capacidad nominal, adaptándose rápidamente a la demanda
• Capacidades entre 50kW y 5MW para una sola etapa,
capacidades superiores combinando sistemas.
• Diseño compacto y fácil de instalar.
• NO genera emisiones ni subproductos.
• Reduce las emisiones de CO2 y el consumo de combustible.
• Refrigerante orgánico amigable con el medio ambiente
(R245Fa).
• Aplicaciones:
• Fluidos caliente de circuitos de enfriamiento o procesos. (agua, aceites térmico,
etc.).
• Gases calientes de motores , hornos o turbina que queman gas o fueloil.
• Calor generado quemadores de biomasa u hornos.
• Vapor a baja presión pero a alta temperatura.
• Calor de páneles solares colectores.
• Aguas termales o cualquier aplicación con diferencial de temperatura o presión.
• Ejemplo:
• 373kW generados con vapor de baja presión.
Sistema de dos etapas (híbr ido): expansor de vapor y orc
El sistema Híbrido permite generar en la primera etapa, a través de la expansión directa del
vapor en el expansor y en la segunda etapa, cuando el vapor está sin presión pero con
temperatura, extrayéndole el calor latente a través de las ORC.
Este sistema en la primera etapa descomprime el vapor desde 61psi hasta 6,2psi y luego
el vapor a baja presión pasa por la ORC. El sistema genera en total 1.143,9kW.
Aplicaciones:
vapor saturado y sobrecalentado
• Vapor excedente o de desperdicio generado por la Industria metalúrgica, fábricas de
acero y hierro, donde el vapor es generado en los diversos procesos de enfriamiento
de hornos, estos excedentes normalmente son desperdiciados y enviados al
ambiente.
Aplicaciones:
agua caliente (80℃)
• Proveniente de los diversos procesos de enfriamiento en fábricas de acero, industria
química, perforación de pozos petroleros, industria de pinturas, industria textil en
donde se produce grandes cantidades de agua caliente.
APLICACIONES:
FLUIDOS CALIENTES
• Refinerías de petróleo para gasolina y diésel.
• Las temperaturas en estos productos derivados del petróleo normalmente se elevan
por encima de los 100 ℃ por lo cual pueden ser utilizados como fuente de energía
para nuestras ORC.
APLICACIONES:
SISTEMAS DE ESCAPE Y DE ENFRIAMIENTO• Los gases de escape de motores diésel o a gas pueden oscilar entre los 300 y 600℃,
así como también los sistemas de enfriamiento que generalmente pueden
encontrarse a partir de los 80℃ son nuestras fuentes para generar energía.
Casos de Estudio
Caso 1—Xuzhou Dongya Fábrica de Acero
Tamaño de proyecto Cap.Placa: 4270kW
Potencia Neta: 3478Kw.
Construcción principal Utiliza el vapor de hornos de
conversion y cocción y procesos
de enfriamiento.
Modelo de expansor 5 unidades KE450-95V-1-50, 1
unidad KE280-110V-1-50 、 2
unidades KSGe469/150、1 unidad
KSGe367/143 、 1 unidad
KSG286/150 de expansion de
Vapor.
Tiempo de construcción 2013.06 - 2013.09
Ahorro anual de energía USD3,617,120
Reducción anual de carbón 23094 ton
Recuperacion anual de agua fresca 296000 ton
Caso 1—Xuzhou Dongya Fábrica de Acero
Caso 1—Xuzhou Dongya Fábrica de Acero
Caso 2—Tianjin, Tianfeng Fábrica de Acero
Tamaño de proyecto Cap.Placa: 3750kW
Potencia Neta: 3478Kw.
Generacion de energía anual: 2307.2x10000 kWh (23MW)
Construcción principal Utiliza el vapor de hornos de conversion y cocción y
procesos de enfriamiento.
Modelo de expansor 3 unidades KE450-95V-1-50、3 unidades KE185-95V-1-
50 ORC y 3 unidades KSGe469/150 expansoras de vapor
Tiempo de construcción 2013.04 - 2013.07
Ahorro anual de energía 2,999,360 USD/AÑO
Reducción anual de carbón 23072 ton/AÑO
Recuperacion anual de agua fresca 218400 ton/AÑO
Caso 2—Tianjin, Tianfeng Fábrica de Acero
Caso 2—Tianjin, Tianfeng Fábrica de Acero
Caso 3—Quzhou Yuanli Fábrica de acero-ORC
KE100-95V-2-50
Potencia de placa: 100kW
Potencia Neta: 93kW
Flujo de Vapor 1.8t/h
Temperatura de admisión: 100 ℃
Generación anual de energía: 744,000kW
Ahorro anual de energía: 96,720 USD
Reducción anual de carbón 260.4 ton
Reducción anual de CO2 617.5 ton
Caso 3—Quzhou Yuanli Fábrica de acero-ORC
KE400-66W-2-60
ORC Power Station
Name Plate: 400KW
Net Power: 320KW
Custom package design to fit in
40ft and 20ft ocean container.
Caso 4—Alaska Chena Power -Geotermal
Caso 4—Alaska Chena Power -Geotermal
KE400-66W-2-60
Potencia de placa: 400kW
Potencia Neta: 320kW
Temperatura de admisión: 66 ℃
Generación anual de energía 2,560,000kW
Ahorro anual de energía: 332,800 USD
Reducción anual de carbón 896 ton
Reducción anual de CO2 2124.8 ton
Caso 4—Alaska Chena Power -Geotermal
Caso 5—LDG, New Mexico, USA - 4MW Planta de generación de energía -
GeotermiaPotencia de Placa 1000kW x 4
Temperatura de agua geotermal 300F (149°C)
Flujo de agua geotermal 2400GPM (9.085 LPM)
Caso 6—Ninbo, Desechos Sólidos- 890kW, Vapor y
ORC Expander
Caso 7—Hainang Refinería de petróleo, 1340kW ORC
Case 8—Quzhou Yesheng Metalurgia, 2200kW Vapor & ORC
Caso 9—Huahong Steel, 2200kW Vapor & ORC
Marca: Caterpillar
Modelo: G3516
Capacidad: 1000kW
Tipo de enfriamiento: Agua
Combustible: Biogas
Case 10—Quzhou KaiQi Energy, 185kW ORC – Generador a Biogas
Compañía Quzhou KaiQi Energy
Fecha de arranque Agosto 2015
Ubicación Quzhou, Zhejiang, China
Aplicación Gases de combustión y agua de enfriamiento
Modelo motor caterpilar G3516
Capacidad del motor 1.000 Kw
Temperatura de los gases 435°C
Combustible Biogas
Flujo de gases calientes 10.278 m3/h
Temperatura de salida de los gases 120°C
Temperatura del agua de enfriamiento 104°C
Flujo de agua caliente 33 ton/h
Temperatura de salida del agua de
enfriamiento92°C
Capacidad nominal de la ORC (kW) 185 kW
Sistema de condensación Enfriado por aire
Eficiencia térmica total del sistema 8,50%
Potencia neta generada (kW) 119 Kw
Aumento en la eficiencia del sistema 11,9%
Medio de transporte del calor Agua
Primera etapa Intercambiador de calor del agua de enfriamiento
Segunda etapa Intercambiador de calor de los gases de combustión
Gas refrigerante de la ORC R245fa
Aplicación ORC Kaishan: Aprovechamiento de los gases calientes de
combustión y del calor del agua de enfriamiento para producir
electricidad.
Agua de enfriamiento
Flujo de agua: 33ton/h
104°C
435°C
92°C
120°C
Gases de combustión Gases calientes de combustión
Flujo gases caliente: 10.278m3/h
BENEFICIOS
Ciclo de operación en horas 8760
Energía generada durante el año kW1.042.440 Kw
Reducción en emisiones de CO2 (ton/año)865
Ahorro energético equivalente en toneladas de carbón
(ton/año) 365
Certificados de control de calidad
ISO 9001 ISO 14001
CUSTOMERS MODELUNIT
NO.
NET
POWER
(KW)
PLATE
POWER
(KW)
TOTAL NET
POWER (KW)
TOTAL PLATE
POWER (KW)
河北宣钢集团 (HEBEI XUN STEEL GROUP)
KE450-90V-1-50 7 301 450 2107 3150
KSGe469/150/330 2 727 750 1454 1500
KSGe366/143/330 3 359 400 1077 1200
山东鲁星钢管有限公司(SHANDONG RUXING STEEL PIPING)
KE450-95V-1-50 2 350 450 700 900
KSGe286/150/160 1 230 280 230 280
KSGe367/143/380 3 230 280 690 840
山东兴达化工有限公司(SHANDONG XINHUA
KE275-95V-1-50 1 207 275 207 275
KSGe367/143/560 1 210 280 210 280
湖北武钢乌龙泉矿 (HUBEI WUGANG
WULONG MINING)
KE450-95V-1-50 2 350 450 700 900
KSGe367/143/310 2 252 315 504 630
KSGe286/150/310 2 125 185 250 370
菲律宾棕榈油项目1期第二部分(PHILIPPINES PALM TREE PROCESSING
PLANT)
KE800-95V-1-60 1 574 800 574 800
KSGe469/150/370 1 609 700 609 700
山东永鑫能源有限公司(SHANDONG YUNXING
KE1100-83W-1-50 1 800 1100 800 1100
KE750-66W-1-50 1 540 750 540 750
河北凯悦化工有限公司 (HEBEI KAIYUE
CHEMICAL)
KSGe469150/370 1 510 600 510 600
KE450-95V-1-50 1 350 450 350 450
KE185-95V-1-50 1 136 185 136 185
天津天钢联合特钢有限公司(TIANJING TIANGANG LIANGHE STEEL)
KSGe286150/390 1 109 132 109 132
KSGe367143/390 1 191 220 191 220
KE370-90V-1-50(2) 1 272 370 272 370
中国石化海南炼油化工有限公司(CHINA SINOPEC OIL REFINEARY PLANT,
HAINAN)
KE710-101W-1-50 1 609 710 609 710
KE630-81W-1-50 1 504 630 504 630
GE(印度)GE INDIA KE250-110V-1-50 1 172 250 172 250
江苏扬钢特钢有限公司(JIANGSHU YANGGANGTE STEEL)
KSGe469150/470 1 661 750 661 750
KSGe286150/470 1 149 185 149 185
KE450-95V-1-50 2 325 450 650 900
江苏澄星磷化工股份有限公司(JIANSHU CHENXING PHOSPHATING
PLANT)
KES1800(2*KES900) 1 1650 1800 1650 1800
KES3450(KES1550+KES1900) 1 2701 3450 2701 3450
Proyectos instalados
CUSTOMERS MODELUNIT
NO.
NET
POWER
(KW)
PLATE
POWER
(KW)
TOTAL NET
POWER (KW)
TOTAL PLATE
POWER (KW)
河北天柱钢铁有限公司 (HEBEI
TIANZHU STEEL)KE280-110V-1-50 1 218 280 218 280
天津海拓(河北崇利钢铁有限公司)(HEBEI CHONGLI STEEL)
KSGe286/150/420 1 130 185 130 185
KE185-95V-1-50 1 120 185 120 185
安徽昊源化工有限公司 (ANHUI
WUYUAN CHEMICAL)KE450-95V-1-50 1 350 450 350 450
四川恒大矿业有限公司(SCECHUAN HENGDA MINING)
KE900-110W-1-50 2 639 900 1278 1800
哈尔滨博赢磷业有限公司(HARBING BOYING PHOSPATING CHEMICAL)
KSGe286150/470 1 137 185 137 185
KE185-95V-1-50 1 138 185 138 185
东亚钢铁有限公司二期球团项目(DONGYA STEEL - SECOND PHASE QIUTUAN
PROJECT)
KSGe286/150/370 1 98 132 98 132
KE185-95V-2-50 1 124 185 124 185
唐山国义特种钢铁有限公司(TANSHANG GUOYI SPECIAL STEEL)
KSGe569150/550G 2 1140 1400 2280 2800
KSGe469150/500G 1 830 1000 830 1000
菲律宾棕榈油项目第二期 (PHILIPPINES PALM
OIL PLANTATION - SECOND PHASE PROJECT)
KSGe329/125 2 800 850 1600 1700
KSGE224/125 1 400 450 400 450
KSGE469/150 1 420 500 420 500
KSGE286/150 1 80 132 80 132
KE800-95V-1-60 1 574 800 574 800
KE160-95V-1-60 1 90 160 90 160
山东莱钢永锋钢铁有限公司加热炉饱和蒸汽螺杆发电项目
(SHANDONG LAIGANG YUNFENG STEEL)
KSGE367143/370 2 239 300 478 600
KE370-95V-1-50Ⅱ 2 240 370 480 740
CHENA HOT SPRING, ALASKA USA KE400-66W-2-60 1 300 400 300 400
新墨西哥地热项目 (CYRQ
ENERGY USA- GEOTHERMAL POWER PLANT
PROJECT)
KE1000-110W-3-60 4 700 1000 2800 4000
中材节能股份有限公司(ZHONGCHAI ENERGY SAVING COMPANY)
KE185-85W-2-50 1 138 185 138 185
天丰钢铁 (TIANFENG STEEL)
KE185-95V-1-50 4 138 185 552 740
KE450-95V-1-50 3 350 450 1050 1350
KES469-5-1-50(TFDG)(600KW) 2 490 600 980 1200
东亚钢铁 (DONGYA STEEL)KE450-95V-1-51 5 350 450 1750 2250
KES469-5-1-50(TFDG)(600KW) 2 490 600 980 1200
Proyectos instalados
CUSTOMERS MODELUNIT
NO.
NET
POWER
(KW)
PLATE
POWER
(KW)
TOTAL NET
POWER (KW)
TOTAL PLATE
POWER (KW)
东亚钢铁 (DONGYA STEEL)KE450-95V-1-51 5 350 450 1750 2250
KES469-5-1-50(TFDG)(600KW) 2 490 600 980 1200
厦门弘盛机械设备有限公司(XIAMEN HONGSHEN MECHANICAL EQUPMENT
COMPANY)
KE275-95V-1-50 1 207 275 207 275
浙江曙扬化工 (ZHEJIANG
SHUYANG CHEMICAL)KE450-95V-1-50 6 350 450 2100 2700
德力西长江环保投资有限公司(DELI XICHANGJIANG ENVIROMENTAL
COMPANY)
KE132-110V-1-50 1 109 132 109 132
河南亚新钢铁 (HENANG YAXIN STEEL)
KE280-110V-1-50 1 218 280 218 280
KE450-95V-1-50 3 350 450 1050 1350
KE185-95V-1-50 1 138 185 138 185
KES469-5-1-50(TFDG)(600KW) 2 490 600 980 1200
衢州业胜 (QUZHOU YASHENG)
KE600-110V-1-50 2 508 600 1016 1200
KES329-25-8-50(750KW) 1 684 750 684 750
KES469-5-2-50(850KW) 1 756 850 756 850
徐州华宏特钢 (XUZHOU HUAHONGTE STEEL)
KE700-110V-1-50 1 528 700 528 700
KE1400-110V-1-50 1 1056 1400 1056 1400
KE1015-110V-1-50 2 753 1015 1506 2030
KE400-95V-1-50 1 268 400 268 400
徐州华宏特钢 (XUZHOU HUAHONGTE STEEL)
KES367-5-1-50(315KW) 1 230 315 230 315
KES469-8-2-50(800KW) 3 690 800 2070 2400
KES286-8-2-50(200KW) 1 150 200 150 200
青海地热 (QINGHAI
GEOTHERMAL)KE160-60W-1-50 1 114 160 114 160
山东恒利 (SHANDONG HENLI) KE450-85W-1-50 2 347 450 694 900
西城钢铁 (XICHEN STEEL) KE450-95V-1-50 2 350 450 700 900
宁波固废 (NIBONG SOLID WASTE)
KE450-95V-2-50 1 350 450 350 450
KES286-5-1-50(160KW) 1 121 160 121 160
KES367-5-1-50(280KW) 1 217 280 217 280
什邡岐山化工 (SHENFANG
ZHISHANG CHEMICAL)KES286-8-5-50(200KW) 1 122 160 122 160
晋巨化工 (JINGHUA CHEMICAL) KES329-25-7-50(JZHG)(380V/50HZ) 1 319 450 319 450
Proyectos instalados
Estudio de factibilidad
• Identificación de la fuente disponible de presion o calor disponible.
• Recoleccion de datos concerniente a las fuentes de energia disponibles
• Remision de datos a fabrica para determinacion de capacidades, alcances
y presupuestos
• Elaboracion de proyecto
• Presentacion de proyecto al cliente
• Aprobación por cliente y formalidades de contratación
• Inspeccion final para iniciar el proceso de fabricacion de unidades,
ensamble y pruebas en fábrica de acuerdo a requerimientos especificos
del cliente.
• Desensamble y empaque de equipos para traslado a destino final.
• Arranque inicial y entrega de equipos operativos
Cuestionario inicial de factibilidad de proyectos
KAISHAN COMPROMETIDO CON EL PLANETA
ENERG ÍA INTELL IGENTE
REC ICLANDO ENERG ÍA
ENERG ÍA VERDE Y L IMP IA
Muchas Gracias!
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