¿Cuáles son las formas de minimizar los costes de vapor en una planta si se opera y se mantienen los sistemas optimizados? Es una de las preguntas más frecuentes que se hacen los ingenieros responsables de la industria de vapor, quienes buscan constantemente implementar métodos que mejoren el funcionamiento de los equipos.
Hoy en día es vital para las industrias reconocer el momento en el cual la operación y el mantenimiento de un sistema de vapor es confiable, porque el resultado de esto impacta directamente en los costes del presupuesto anual. De hecho, dentro de las actividades que generan pérdidas en un sistema de vapor, se han identificado tres problemas que ameritan atención:
- Excesivo coste de combustible.
- Generación de vapor ineficiente.
- No hay una utilización de vapor óptima, por lo que la recuperación de condensado es pobre.
La dependencia del sistema de vapor es inevitable en las industrias, con lo cual, resulta normal comprometer niveles de eficiencia, aunque se incremente el coste de vapor; por tanto, para asegurar un suministro adecuado de vapor se hace un uso excesivo de la capacidad del sistema e inversiones costosas en combustible o drenaje del condensado.
Abordar los tres problemas antes expuestos es crucial para darle valor a una solución inmediata, por lo que hemos recopilado cuatro formas de minimizar los costes de vapor en las industrias, manteniendo optimizados los sistemas.
- Optimizar la capacidad de generación de vapor.
Una de las formas de minimizar los costes de vapor es contar con tecnologías para incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales, entre las que se mencionan un controlador de demanda de vapor, que no es más que un sistema de control que garantiza la llegada del combustible al quemador de los generadores de vapor con la presión y temperatura requerida.
El mismo, elimina la necesidad de revisar la demanda de vapor que surge cuando una planta expande su capacidad o agrega otra unidad de procesamiento dependiente del vapor, emitiendo una señal de demanda de carga para los quemadores, manteniendo el equilibrio entre la energía entregada y la suministrada por el sistema.
Esto, asegura una producción de vapor en las condiciones de operación necesarias para todo el rango de funcionamiento, lo que evita la adición de caldera. Una vez instalado el controlador, convendría realizar un nuevo análisis de la demanda de vapor para comprobar la nueva capacidad de la o las calderas.
- Optimizar la elección de combustible.
La segunda de las formas de minimizar los costes de vapor es modernizar o modificar los quemadores de las calderas o los sistemas de combustión para encender combustibles múltiples. Algunas plantas generan rechazos o subproductos inutilizables y no comercializables, sin embargo, vale la pena hacer el esfuerzo de invertir en modificaciones múltiples de sistemas de calderas de combustible que serán rentables.
¿Por qué? Porque el precio del combustible es tan variable y los costes de vapor dependen en gran medida del coste del combustible que se enciende en la caldera. Por lo general, los precios de los combustibles aumentan según su gravedad específica los de bajo grado, como la biomasa, a los combustibles de grado medio, como el carbón, y los combustibles de petróleo de mayor grado, como el petróleo y el GLP.
La mayoría de las plantas de procesamiento utilizan gas natural para alimentar sus calderas y algunas plantas utilizan calderas de carbón para satisfacer la demanda de vapor, mientras que muy pocas usan biomasa como combustible. Las que lo hacen, en consecuencia, deben modificar sus calderas.
El costo del proyecto de instalación de calderas también aumenta a medida que la elección del combustible se mueve de combustibles gaseosos a líquidos, sólidos y biomasa. Además, el coste de generación de vapor depende significativamente de la ubicación de la planta y la disponibilidad y los precios de mercado de los combustibles.
Optar por esta forma es reequipar los quemadores de la caldera para disparar esos flujos de residuos ya que el combustible reduce significativamente los costes de vapor.
- Mejorar los sistemas de retorno de condensado
Los procesos que dependen críticamente del calentamiento con vapor deben tener una eliminación confiable del condensado. El respaldo de condensado dentro del equipo de transferencia de calor (debido a un bloqueo, una contrapresión excesiva en los problemas de la tubería de retorno o un golpe de ariete) se debe drenar para evitar las interrupciones en el calentamiento del vapor.
Entretanto, la tercera de las formas de minimizar los costes de vapor es evaluar que el dimensionamiento de la tubería de retorno de condensado sea adecuado. La provisión de una separación adecuada del condensado de vapor es un requisito esencial dentro de un sistema de vapor y esto, muchas veces, cambia cuando se conectan más fuentes de condensado, o cuando se produce una generación excesiva de vapor repentino en la tubería de retorno por cambios operacionales del equipo.
Tenemos claro que la opción inmediata para mantener el calentamiento del vapor es desperdiciar el condensado, drenándolo para que sea calificado, pero de igual manera lo recomendable es alertar a la gerencia sobre los factores que impiden retornar condensado a la caldera y de las pérdidas monetarias asociadas que estos causan.
De no abordarse la situación, el coste del vapor seguirá siendo alto y las ganancias se agotarán silenciosamente.
- Utilizar calor residual para la generación de vapor
La última de las formas de minimizar los costes de vapor en una planta, pero no la menos importante, es explorar la generación de vapor de calor residual de los incineradores o calentadores que expulsan los gases de combustión a pilas a temperaturas superiores a 200 ºC. La mayoría de las plantas tienen incineradores de gas residual que operan continuamente para quemar gases tóxicos y otros gases residuales del proceso.
Debido a que estos flujos de gas residual se producen ocasionalmente y en su mayoría en pequeñas cantidades, el combustible siempre dispara los lechos del incinerador para mantener la temperatura de incineración. En algunas plantas, esta combustión de combustible casi equivale al consumo de una caldera de tamaño pequeño o mediano.
Si crees que estas formas de minimizar los costes de vapor en una planta han sido de utilidad, también puedes enterarte al detalle del ahorro de energía en sistemas de vapor con ultrasonido. Además, te invito a saber cuáles son los problemas con la calidad y pureza del vapor en la industria de alimentación y bebidas y suscribirte al Newsletter de Vapor para La Industria, con el cual recibirás información de gestión eficiente de los sistemas de vapor.
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