IMPLEMENTACION DE MEDIDAS DE

AHORRO DE ENERGIA EN UNA

PLANTA INDUSTRIAL

Ing. Víctor D. Manríquez R.

XIV CONIMERA

Lima, 11 de octubre de 2001

CARACTERISTICAS

Potencia contratada 1,65 MW en 10 kV

Cliente libre: Tarifa MT1

Petróleo residual 6: 26 000 galones

Kerosén: 25 000 galones

MEDIDAS DE AHORRO

ENERGIA

ELECTRICA

ENERGIA

TERMICA

ENERGIA ELECTRICA

Disminución potencia contratada.

Reducción potencia contratada en

paradas de planta.

Instalación reductor stand by para

cilindro secador.

DISMINUCIÓN DE POTENCIA CONTRATADA

Instalación software de monitoreo de

energía eléctrica.

Registro de valores de potencia activa,

potencia aparente, potencia reactiva y

factor de potencia cada 15 minutos.

Datos en formato texto exportables a

hoja de cálculo.

DATOS OBTENIDOS

Fecha Hora Dia kW KVAr

98-12-01 00:15 Mar 2 560,00 3,20

98-12-01 00:30 Mar 2 859,20 0,00

98-12-01 00:45 Mar 2 572,80 0,00

98-12-01 01:00 Mar 2 620,80 0,00

98-12-01 01:15 Mar 2 915,20 0,00

98-12-01 01:30 Mar 2 488,00 0,00

98-12-01 01:45 Mar 2 310,40 0,00

98-12-01 02:00 Mar 2 316,80 0,00

98-12-01 02:15 Mar 2 329,60 0,00

98-12-01 02:30 Mar 2 387,20 0,00

98-12-01 02:45 Mar 2 630,40 0,00

GRÁFICOS DE POTENCIA

Potencia Noviembre 98

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

kW

Máx 1638

DIAGRAMA DE CARGA HORARIA

Diagrama de carga horaria Diciembre 98

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

00:00 06:00 12:00 18:00 00:00Hora

kW

POTENCIA MÁXIMA Y MÍNIMA POR DÍA

Potencia Máx./Mín. Dic.98

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 8001 3 5 7 9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

29

31

Día

kW

Máx.

Mín.

AHORRO POR REDUCCIÓN POTENCIA CONTRATADA

Costo del kW S/. 44,4

Reducción de potencia contratada 50,0 kW

Ahorro mensual por reducción de potencia S/. 2 220,00

Ahorro anual por reducción de potencia S/. 26 640,00

REDUCCIÓN POTENCIA CONTRATADA EN PARADA DE

PLANTA

Parada de planta del 30/Junio

al 24/Julio.

Demanda de resto de la planta

< 300 kW.

Reducción del cargo por

potencia contratada a 500 kW.

AHORRO EN PARADAS DE PLANTA

Costo de kW en HPi S/. 50,41

Costo de kW en FP S/. 12,59

Potencia contratada en HP 1 700,00 kW

Potencia contratada en FP 44,00 kW

(1) Cargo Total por potencia contratada S/. 86 250,96

Costo de kW por parada de planta en HP S/. 75,50

Costo de kW por parada de planta en FP S/. 18,88

Potencia contratada en parada de planta en HP 500,00 kW

Potencia contratada en parada de planta en FP 1 240,00 kW

(2) Cargo Total por potencia en parada de planta S/. 61 161,20

(1) – (2) Ahorro S/. 25 089,76

Horarios de potencia contratada: HP, Hora Punta FP, Fuera de Punta

HP: Hora Punta / FP: Fuera de Punta

INSTALACIÓN REDUCTOR STAND BY

Instalación de “Sunday drive “ fabricado in

situ.

Procedimiento habitual: Giro de cilindro a

bajas revoluciones

Esto implicaba funcionamiento de otros

equipos: 25 kW.

Reductor stand by: 0,75 kW.

AHORRO POR REDUCTOR STAND BY

Horario Horas Días

Horas Punta 5 12 24,68 1 481 0,1211 179,32

Horas F. Punta 19 12 24,68 5 627 0,0677 380,95

Ahorro

(S/.)

Paradas Potencia

(kW)

Ahorro En.

(kWh)

Costo kWh

(S/.)

RECUPERACIÓN INVERSIÓN

Ahorro en diciembre de 1998 S/. 560,27

Ahorro mensual a partir de enero de 1999 S/. 179,08

Ahorro anual S/. 2 148,96

Inversión S/. 761,50

Payback (en meses) 2,12

ENERGIA TERMICA

Reemplazo de trampas de vapor

defectuosas.

Ajuste de combustión de

caldera.

PÉRDIDAS DE VAPOR

Pérdida de trampa condición critica 15 kg/h

Pérdida de trampa condición irregular 8 kg/h

Total 23 kg/h

REEMPLAZO DE TRAMPAS DE VAPOR

DEFECTUOSAS

Gastos necesarios para el reemplazo de las trampas de

vapor: US$ 374,00.

Horas de operación anuales: 7 200 horas.

Costo TM vapor generada con Residual 6: US$ 22,00.

Vapor recuperado anual : 165 600 kg.

Ahorro anual: U$ 3 643,20.

Payback: 37 días.

AJUSTE DE COMBUSTIÓN DE CALDERA

Caldera pirotubular, 3 pasos, 280 BHP.

Consumo mensual de petróleo

industrial N° 6: 26 000 galones.

Mayo 1999: Se efectúa análisis de

gases de combustión.

ANÁLISIS DE EMISIONES DE CALDERA

Parámetro Llama baja

Llama media

Llama alta

Valor recomendado

O2 (%) 11,6 11 10,3 3,5 – 4

CO2 (%) 7,1 7,6 8,1

NOX (ppm) 107 124 119

SO2 (ppm) 196 236 239

CO (ppm) 28 27 25 Max 400

Temperatura Gases (°C) 346,5 347,5 363,9 Max 220

Indice de Bacharach 3 4 5 Max 3

Exceso de aire (%) 122 110 96 Max 20 – 25

Eficiencia Térmica Base PCS (%) 65,7 67,5 67,6 80 – 83

PRIMER AJUSTE COMBUSTIÓNParámetro Llama

baja Llama media

Llama alta

Valor recomendado

O2 (%) 1,8 4,1 3,4 3,5 – 4

CO2 (%) 14,5 12,8 13,3

NOX (ppm) 236 236 289

SO2 (ppm) 647 536 580

CO (ppm) 60 40 60 Max 400

Temperatura Gases (°C) 285,2 273,0 230,2 Max 220

Indice de Bacharach 4 4 4 Max 3

Exceso de aire (%) 8 24 19 Max 20 – 25

Eficiencia Térmica Base PCS (%) 80,9 79,9 81,3 80 – 83

AJUSTE FINAL COMBUSTIÓN

Parámetro Llama baja

Llama alta

Llama operación

Valor recomenda

do

O2 (%) 2 3 4 3,5 – 4

Temperatura Gases (°C) 190 260 255 Max 220

Indice de Bacharach 4 3 3 Max 3

Exceso de aire (%) 10 17 23 Max 20 – 25 Eficiencia Térmica Base PCS (%) 84,2 81,6 81,7 80 – 83

AHORRO POR MEJORA DE EFICIENCIA

100*1(%)

mejoradaEficiencia

inicialEficienciaAhorro

%1,18100*7,81

9,661

Ahorro

RECUPERACIÓN DE INVERSIÓN

Ahorro de Residual Nº 6 56 472 gal/año

Valor del ahorro anual S/. 154 168,56

Inversión S/. 4 375,00

Payback 11 días

CONCLUSIONES

Inversión en medidas de ahorro

energético tienen saldo favorable.

Existen medidas sin inversión.

Relativa pronta recuperación.

Repercusión favorable en el medio

ambiente.

Víctor D. Manríquez 26