Medición e importancia del uso del vapor en procesos industriales III

Calderas de vapor: medición de diferentes parámetros que nos ayudarán a aumentar la eficiencia de nuestra caldera y de nuestro proceso.

Alberto San Millán

Alberto San Millán

Javier Hualde

Javier Hualde

En este último artículo de la serie sobre tipos de vapor y la medición del vapor en procesos industriales, vamos a tratar el tema concreto de las calderas de vapor. Así hablaremos sobre la medición de diferentes parámetros que nos ayudarán a aumentar la eficiencia de nuestra caldera y de nuestro proceso.

Ventajas de las calderas a vapor

Una caldera de vapor típica suele consumir al año en combustible varias veces su coste inicial de adquisición. El coste de inversión de una caldera puede ser fácilmente hasta cinco veces inferior a su consumo de combustible anual. En consecuencia, una mejor eficiencia de la caldera, es decir un ahorro importante de combustible, provocará un importante ahorro de dinero.

Otro factor clave para reducir costes, aparte de una caldera de la máxima calidad y eficiencia, es monitorizar el gasto de combustible o eficiencia de la caldera.

Con ello conseguiremos:

  • Calcular la eficiencia.
  • Comparar la eficiencia real con la especificada por el fabricante de la caldera.
  • Calcular los costes de producción del vapor (€/ton).
  • Calcular el ahorro anual si se incrementa la eficiencia de la caldera o se mejora la instalación.
  • Conocer el mapa de combustible (es el que indica como está funcionando la caldera)
  • Localizar pérdidas en el sistema.
  • Pérdidas por purga, una purga excesiva da lugar a pérdidas energéticas innecesarias.
  • Pérdidas por radiación, podremos saber si la caldera está correctamente calorifugada.
  • Pérdidas en los economizadores de las calderas (estos se encargan de reutilizar el calor de los gases de nuestra caldera).
  • Pérdidas en otros puntos de la instalación (tuberías, racores, manómetros…)
  • Optimizar el uso de las calderas.
  • Minimizar costes de mantenimiento.
  • Evaluar las cargas de funcionamiento.
  • Comprobar eficacia de las inversiones realizadas.

Otros parámetros importantes a medir aparte de la monitorización de combustible son:

La conductividad: una conductividad excesiva hará que la vida útil de la caldera sea menor y que la eficiencia energética disminuya el oxígeno disuelto y el PH. Además ayuda a entender los efectos corrosivos del agua.

Un esquema clásico de monitorización en una caldera es el siguiente:

Funcionamiento Caldera de vapor

Requisitos a tener en cuenta:

En la entrada de agua a la caldera se debe poner un caudalímetro tipo Vortex, ya que el agua de entrada debe ser desmineralizada para evitar la corrosión de ésta, por lo que un caudalímetro electromagnético no nos valdría (fluido no magnético).

Para la salida de la caldera, se debe usar un caudalímetro tipo Vortex, los nuevos modelos de Endress&Hausser vienen ya con la opción de añadir un sensor de presión, como es el caso del Prowirl F200 ya que el fluido que sale de la caldera normalmente es vapor sobrecalentado.

En la entrada de combustible al quemador se pondrá un caudalímetro másico ya que es la opción correcta para combustibles.

El control del agua de purga es importante, ya que es la encargada de mantener el equilibrio químico dentro de la caldera, al purgar se pierde energía.

Todo ello conectado a un registrador de Endress&Hausser como por ejemplo un RSG35 según la (imagen superior), qué nos permitirá:

  • Conocer en continuo el coste de producción de vapor.
  • Medición en continuo de la eficiencia de la caldera.
  • Nos ayudará a realizar el mantenimiento preventivo.

Existen una serie de preguntas que deberíamos hacernos antes de dimensionar los equipos, por ejemplo:

Para el agua de aporte:

– Conductividad del agua de entrada.
– Rango de caudal estimado.

Para el combustible de entrada:

– Tipo de combustible de entrada.
– Rango de caudal estimado.

Para el vapor de salida:

– ¿El vapor obtenido será vapor saturado o vapor sobrecalentado?
– Rango de caudal estimado.
– Presión máxima estimada.

Sumelec como distribuidor oficial de Endress&Hausser siempre recomienda sus productos, equipos de la más alta calidad y sofisticación tecnológica.

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