Cogeneración en planta industrial de energía

La cogeneración ofrece un enorme potencial no sólo para los clientes que pueden conservar la energía, sino también para los países de todo el mundo que buscan maximizar la energía y aumentar la eficiencia. La cogeneración se define como la generación combinada y simultánea de dos formas de calor útil y energía (eléctrica o mecánica) con una fuente común de combustible, para dar lugar a un uso termodinámicamente eficiente del mismo. La energía puede ser cogenerada de diferentes maneras antes de la entrega de energía térmica a un proceso. También se puede producir energía a partir de la recuperación del calor térmico de proceso, derivado de las reacciones exotérmicas del mismo o de la recuperación del calor de los hornos, calentadores de proceso y hornos.

Los componentes básicos de este ejemplo de cogeneración son una turbina de gas y una caldera con quemador multicombustible y sistema de ventilador de tiro forzado. La turbina-generador de gas, con una salida para los gases de escape, está conectada a la caldera así como al ventilador de tiro forzado de apoyo. Ambos sistemas suministran todo el aire de combustión necesario en todas las condiciones de funcionamiento. En este diseño es fundamental el equilibrio entre la potencia y el rendimiento tanto en el modo de funcionamiento de turbina de gas como en modo de tiro forzado, y requiere sofisticadas mediciones, control y protección para garantizar una conmutación sin problemas.

Las calderas industriales son responsables de la mayor parte de la demanda energética del sector productivo, ya que aportan aproximadamente el 70% de su consumo de energía de proceso. Estas calderas industriales se encargan de suministrar vapor saturado y sobre calentado, así como agua caliente, a la planta de producción adyacente y también tienen que procesar los gases o líquidos combustibles liberados durante el proceso de generación. Las variables más importantes en este tipo de sistemas de calderas son las condiciones de vapor y agua caliente, además de las limitaciones de combustible y ambientales. De igual importancia es el tipo y la composición química de los combustibles que se van a utilizar y los requisitos de emisiones obligatorios para el tipo de planta especificado.

KROHNE no sólo suministra instrumentos como el caudalímetro ultrasónico para gas OPTISONIC 7300 para la medición del caudal operativo o el ALTOSONIC V12 para la medición del caudal según los requisitos de transferencia de custodia, sino que también suministra skids de combustible completos. El contador de calor ultrasónico de tres haces OPTISONIC 3400 mide la energía suministrada en forma de agua caliente y está disponible con el certificado de clase 1 MI-004. El OPTISWIRL 4200 es un caudalímetro Vortex económico y diseñado para aplicaciones de servicios y monitorización de la distribución de energía en sistemas de vapor. Con su sensor de presión y temperatura integrado, puede medir la entalpía del vapor e incluso detectar el vapor húmedo. Combinado con un sensor de temperatura en el retorno del condensado, representa una solución económica para la medición de energía en la distribución de vapor que permite la asignación de energía/coste entre diferentes partes de la planta de producción. Además, KROHNE ofrece soluciones completas de medición de caudal DP y ordenadores de caudal. Entre las soluciones especiales también se encuentran los tubos Venturi, los tramos de medida calibrados con toberas de caudal según la norma ISO 5167 o ASME MFC 3-M, los conjuntos de orificio compacto o los tubos Pitot de promedio para la indicación sencilla del caudal. El caudalímetro ultrasónico OPTISONIC 8300 es el más adecuado para las aplicaciones que requieren una gran rangeabilidad o incluso un caudal bidireccional: se utilizaría para medir el suministro de vapor a parques industriales u otras plantas, con vapor sobre calentado.