MTD Mejores Técnicas Disponibles en Cogeneración
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MTD Mejores Técnicas Disponiblesen Cogeneración
26 de Septiembre 2012
10/8/2012 CUMMINS GREEN EXPO 20122
Resumen Ponencia
Breve presentación de Cummins Inc.
Técnicas disponibles en Cogeneración:
Eficiencia motores gas natural. Evolución histórica.
Absorción con doble fuente energía.
Absorción temperaturas <0ºC
Acumulación energía refrigeración.
Dimensionamiento instalación.
Remote Monitoring System.
Organic Rankine Cycle. (OCR)
Limpieza de gases para obtención CO2
Case Histories
Museo de la Evolución Humana (Burgos)
Almacén Distribución Logístico (Barcelona)
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Cummins Inc.
Centro de distribución de partes (20)
Fabricas (79)Centros técnicos (19)
Ubicaciones de distribuidores (550)Puntos de Venta y Servicio (5,200)
•Presente en >160 Países
•+45,000 Empleados
•Facturación 2011, 18 B US $Bre
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Cummins Power Generation
Quienes somos
100% Subsidiaria de Cummins Inc.
Fundada en 1920 como Onan Corporation.
Adquirida por Cummins Inc. in 1992.
Qué ofrecemos
Soluciones de energía a nuestros clientes eficientes
que reducen la huella de emisiones CO2.
Grupos electrógenos diesel, a gas natural, biogás.
Rango: 12 kW to 2.5 MW.
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Energy Solutions Business (ESB)
Somos un grupo dentro de la
unidad de negocio de Cummins
Power Generation.
La orientación del equipo es la de
Soluciones no la de producto.
Actividad principal es la
cogeneración y la de combustibles
alternativos (biogás).
Alternativamente proyectos de
generación de energía (suministro
principal y de refuerzo a la red)
Proyectos entre 300 kW hasta 20
MW.
Capacidad de
Ingeniería, construcción, financiaci
ón, y operación de proyectos.
Suministro
componentes
Suminist. Grupo
Packager Grupo
Suministro equipo CHP
Contratista Instalación
Contratista Instalación + Obra Civil
Contratista Llave en mano
Empresa de Servicios, Venta de Energía
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10/8/2012 Cummins Confidential6
North America
South Pacific
Southeast Asia
Korea
Latin America
Central Area
India
East Asia
Japan
USA: 65.5MW
Russia: 331.3MW
S.America: 94.4MW
Canada: 30.1MW
Portugal: 5.3MW
Korea: 6.3MWItaly: 11.6MW
Turkey: 12.5MW
Greece: 4.9MW
Holland: 135.2MW
UK: 176.9MW
Belgium: 36.9MW
Pakistan: 25.3MW
Bangladesh: 25.9MW
Nigeria: 46.9MW
China: 9.0MW
Australia: 22.9MW
Spain: 16.3MW
Others
Algeria – 1.2 MW; Bulgaria – 1.5 MW; Denmark – 2MW; Egypt – 1.1MW; France – 3.6MW; India – 15.9M
Iran – 35.7MW Kazakhstan – 3.7MW Mozambique – 1.9MW Serbia – 0.3MW
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Energy Solutions Business (ESB)
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Incrementos en Eficiencias Eléctricas de Generadores de Gas Natural
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1995 2000 2005 2010 2015 2020
BT
E-e
lec
tric
al e
ffic
%
YEAR
BTE Market Trends / Generator electrical efficiency
FAB 1
FAB 2
FAB 3
Exponencial (FAB 1)
Exponencial (FAB 2)
Exponencial (FAB 3)
Cummins Target
ARES US Program, CAT, CUM, WAU
Eficie
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Incrementos en Eficiencias Eléctricas de Generadores de Gas Natural (II)
Valores ISO de eficiencia eléctrica para
adaptar al sitio, con número de metano de gas
natural, altitud del sitio, temperatura
exterior, modo operación, etc.
Referencia para motores 2 MW, 50Hz y 1500
rpm. Para motores “lentos” las eficiencias se
incrementan en 1 ó 2 %.
Eficie
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Trigeneración con aprovechamiento de calor escapes + camisas simultaneo
Enfriadoras Absorción con
Bromuro – Litio T>3ºC
Abso
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Trigeneración con aprovechamiento de calor escapes + camisas simultaneo
El REE (Rendimiento Eléctrico Equivalente)
de la instalación puede superar fácilmente
el 75% en modo producción de refrigeración
y unos PES (Primary Energy Shavings) del
35%. (1)ASHRAE Standard 90.1 Chiller Performance Table.
Obtención de refrigeración en igual cantidad al calor recuperado
del motor. (COP=1) como combinación de COP=0,7 (simple
efecto) de calor de circuito de refrigeración AT y COP=1,4 (doble
efecto) del calor de recuperación de humos.
Ejemplo: en un motor de 1,4 MW puede obtenerse otros 1400 kW
refrigeración (+/- 400 Tons), que considerando un COP=4 (1) en
enfriadora alternativa equivale al ahorro de 350 kW eléctricos de
consumo adicionales en chillers.
Abso
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Aplicación absorción con temperaturas <0ºC. Aplicaciones industriales
Enfriadora Absorción con Amoniaco T>0ºC
COP=0,55
Abso
rció
n t<
0º
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Acumulación de Energía para refrigeración (Hielo)
Para la obtención de mejores rendimientos podemos utilizar la
acumulación de hielo con cambio de fase.
Podemos acumular unos 95 Kwh de refrigeración por Tm.
Calor de fusión 79,9 Kcal/kg.
Carga Descarga Stand-by
Bola de
hielo tipo
Acum
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Dimensionamiento de la Instalación
La potencia máxima demandada no suele ser la suma de las
potencias máximas. Concepto de la potencia máxima simultánea.
Utilización de técnicas como “free cooling” con aire exterior para
refrigeración cuando la T exterior es inferior a la T interior.
Recuperadores de calor de aire de ventilación.
Dim
en
sio
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iento
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Monitorización Remota para control de parámetros de funcionamiento
Acceso remoto a la instalación es primordial para una evaluación cierta del
funcionamiento.
Registro de parámetros y contadores para seguimiento de rendimientos y
producciones.
Evaluación de parámetros con objeto de alargar operaciones en el
mantenimiento sin riesgos.
Incrementa y registra la disponibilidad de la planta.
Acce
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Rem
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Monitorización Remota para control de parámetros de funcionamiento
Acce
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Rem
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Organic Rankine Cycle (ORC)O
RC
Org
anic
Rankin
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ycle
Se trata de un ciclo de cola en gases de escape para
aprovechamiento de gases no utilizados.
Existen módulos de 120 Kw para motores de entre 2 y 3 MW.
Aumento del 1,5 - 2% sobre el rendimiento del equipo.
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Obtención de CO2
Obte
nció
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O2
Filtrado químico de gases con inyección de Urea para Oxidación
en primera fase y reductor catalítico para obtención de
CO2, eliminación de NOx y CO.
Utilización en invernaderos y fábricas de bebidas refrescantes.
Aumento de la producción agraria del 20% elevando los niveles
de concentración desde
400 ppm hasta 800 ppm.
CO2 para proceso
gratuito.
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Case History: Distric Heating museo, ed. Investigación y Auditorio (Burgos)
Carga Térmica de la instalación.
Edificio investigación 570 kW
Edificio Museo 1.454 kW
Edificio auditorio 1.324 kW
Calderas 2600 kW. (gas natural)
Cogeneración 2.900 kW.
2 Motores alimentados por gas natural de 1160 kWe. Rendimiento
superior al 40% ISO.
Potencia absorción de 1060 kW (250 Tons refrigeración) en agua
7/12ºC para climatización de los 3 edificios.
Autoabastecimiento en caso de falla de corriente de red.
Almacenamiento de Hielo para carga pico auditorio para 3 horas.
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Case History: Distric Heating museo, ed. Investigación y Auditorio (Burgos)
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Case History: Distric Heating museo, ed. Investigación y Auditorio (Burgos)
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10/8/2012 CUMMINS GREEN EXPO 201221
Case History: Trigeneración almacén logístico 120.000 m2 (Barcelona)
Prestación de servicios en
modo venta de energía
térmica por 10 años y
exportación eléctrica a la red
de distribución.
Abastecimiento carga base:
Calefacción 1140 kW (3,95 MMBTU)
Refrigeración 760 kW (216 Tons)
1 Motor de gas natural de
bajo nivel de emisiones de
potencia de 1.000 ekW con
rendimiento ISO superior al
42%.
Rend. Instalación 86,25%.
REE 72%. PES > 10%
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10/8/2012 CUMMINS GREEN EXPO 201222
Case History: Trigeneración almacén logístico 120.000 m2 (Barcelona)
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10/8/2012 CUMMINS GREEN EXPO 201223
Case History: Trigeneración almacén logístico 120.000 m2 (Barcelona)
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10/8/2012 CUMMINS GREEEN EXPO 201224
Piensa en Verde, después de todo, no es tan difícil y el entorno nos lo agedecerá.
Gracias por su atención___Jose L. Melgarejo Caballero.
Cummins ESB Iberia
+34 609 099 954