Combinación de procesos
Cogeneración
El uso de un sistema combinado de calor y electricidad para aplicaciones comerciales o industriales puede constituir una alternativa viable a la generación de calor de proceso puro o a la generación de calor térmico.
AUna turbina de gas o una unidad combinada de calor y electricidad generan energía mecánica (potencia) que se convierte en corriente a través de un generador. Los gases de combustión calientes, que normalmente están a una temperatura de 300 – 600 °C se envían a una caldera de calor residual o de 4 pasos para generar vapor o agua caliente (calor).
Una caldera de 4 pasos es una caldera convencional de 3 pasos con un cuarto paso de humos adicional integrado y puede diseñarse como caldera de vapor o de agua caliente.
Gracias a la combustión integrada, normalmente pueden omitirse las calderas de carga máxima que suelen ser necesarias cuando se utilizan únicamente calderas de recuperación de calor. Esto reduce en gran medida los costes de inversión, las necesidades de espacio y los gastos de equipamiento. La potencia térmica obtenida mediante la introducción del calor residual representa hasta el 15 % de la potencia nominal total de la caldera. Esto suele ser absolutamente suficiente para cubrir la potencia de carga base en relación con la demanda de energía térmica.
Productos: Caldera de vapor de recuperación de calor UNIVERSAL HRSB
Sin embargo, si la potencia de carga base es significativamente superior, puede resultar más adecuado utilizar una caldera de carga punta combinada con una caldera de calor residual puro.
En cualquier caso, se recomienda seleccionar la potencia nominal de la unidad que produce el calor residual (turbina de gas/módulo de cogeneración) de modo que la energía térmica obtenida de los gases de combustión no supere la potencia de carga base de los consumidores de calor. De este modo se garantiza la generación continua de energía en el punto de funcionamiento más económico sin tener que desviar de vez en cuando a la atmósfera el calor de los gases residuales no utilizado.
Caldera de recuperación de calor HRSB de Bosch
Ejemplo de conexión de una unidad de cogeneración a la generación de vapor de proceso mediante una caldera de vapor pirotubular de combustión interna
|
|
Módulo de servicio de agua WSM-V |
|
Caldera de vapor de 4 pasos |
|
Agua de refrigeración del motor |
||
|
|
Intercambiador de calor de gases de combustión |
|
Precalentador de aire de combustión |
|
Chimenea |
||
|
|
Economizador |
|
CHP |
Respaldo de calor solar
Si la demanda de agua de reposición de un sistema de caldera de vapor es muy alta, tiene sentido utilizar combinaciones con calor solar. El agua de reposición tratada puede precalentarse con energía solar. A continuación, se suministra energía adicional al generador de vapor para producir vapor saturado a alta presión.
Si se dan las condiciones marco adecuadas, con este tipo de combinación de sistemas se puede garantizar un suministro de energía económico y respetuoso con el medio ambiente.
Ejemplo de conexión de un sistema de calor solar a la generación de vapor de proceso (representación muy simplificada)
|
|
Sistema de ósmosis |
|
Intercambiador de condensación ECO |
|
Chimenea |
||
|
|
Acumulador de calor |
|
Refrigerador de vapor VC |
|
Caldera de vapor UL-S |
||
|
|
Sistema de calor solar |
|
Módulo de servicio de agua WSM-V |
|
Consumidor |
||
|
|
Intercambiador de calor |
|
Economizador ECO |
|
Agua dulce |
