Cómo elegir el sistema de compresor y secador adecuado: factores clave para un rendimiento fiable

El siguiente es un extracto del artículo "Factores a considerar al seleccionar un sistema de compresor y secador" por Deepak Vetal, responsable de marketing de producto para compresores de tornillo libre de aceite y centrífugos en Atlas Copco. La versión completa puede leerse online.

El aire comprimido es una utilidad esencial en procesos de fabricación para todo tipo de centrales eléctricas: desde carbón tradicional a nuclear o gas, y nuevas solares y geotérmicas. Alimenta aplicaciones como transporte neumático de cenizas, caliza y rechazo de molinos, o supresión de polvo en plantas de manejo de carbón. Por su función crítica, el aire comprimido se conoce a menudo como la cuarta utilidad tras agua, gas y electricidad.

Factores a considerar al seleccionar su sistema

Con las últimas innovaciones tecnológicas, los sistemas de compresores y secadores son cada vez más eficientes. Es importante encontrar un sistema que satisfaga las demandas de su central para aprovechar ahorros energéticos adicionales. Al evaluar opciones, considere estos factores:

Calidad del aire de instrumentación

ANSI/ISA-7.0.01-1996 es un estándar globalmente reconocido para aire de instrumentación definido por la Instrument Society of America. Según el estándar, el contenido de lubricante en aire comprimido debe ser lo más cercano a cero posible, ya que cualquier introducción de aceite podría causar problemas graves como arrastre de aceite en aplicaciones de centrales eléctricas.

Un aumento de caudal y temperatura también aumenta el arrastre de aceite a través de filtros posteriores. Cerca de 40 °C, el arrastre de compresores lubricados y filtros de alta eficiencia aumenta de 0,05 ppm a casi 0,3 ppm. El mayor arrastre contamina el desecante de los secadores posteriores, reduciendo su rendimiento. Agua y aceite pueden entonces entrar en el sistema donde válvulas piloto solenoides y convertidores I/P pueden pegarse y potencialmente disparar toda la central.

Eficiencia

La eficiencia operativa de la máquina puede verse significativamente afectada cuando se introduce aceite en el sistema de aire comprimido. El aceite puede forzar a las centrales a arrancar y parar sus sistemas de compresores, resultando en paradas, mayor consumo energético, penalizaciones y beneficios perdidos. En el peor caso, la contaminación por aceite puede forzar un apagado completo de la planta.

En centrales de gas, las turbinas son particularmente sensibles a arranques y paradas porque cada uno reduce la vida de la turbina. No solo hay degradación de la máquina, sino que cada disparo y parada resulta en pérdidas por penalizaciones y beneficios perdidos. Estas penalizaciones a menudo se imponen por no despachar energía por las compañías de transmisión, pudiendo costar hasta 250 $/MW. Sin mencionar que cada parada puede durar 2-4 horas según el tiempo para localizar la falla y reiniciar.

Veamos ejemplos de coste de penalización media y efectos en beneficios de una planta.

Central de gas de 750 MW con parada de 4 horas y penalización de 250 $/MW:

250 × 750 × 4 = 750.000 $ por parada en penalizaciones

Central de gas de 750 MW con 20 % de beneficio en venta de energía a coste medio de 0,10 $/MW y parada de 4 horas:

0,10 × 0,20 × 750 × 1.000 × 4 = 600.000 $ en beneficios perdidos

Estos costes y penalizaciones son aún mayores para centrales de carbón porque pueden tardar hasta 16 horas en reiniciar, y se requieren grandes cantidades de fuel-oil pesado para atomizar aire y calentar calderas a temperaturas que autoigniten carbón pulverizado. Es importante que las centrales de carbón consideren el coste adicional de usar fuel-oil residual y aire de atomización al calcular el riesgo de contaminación por aceite en el sistema de compresores.

Además de la calidad del aire de instrumentación y la eficiencia, los costes de energía y el punto de rocío a presión también deben considerarse al seleccionar un sistema de compresor y secador. Más información en el artículo completo.

¿Considera estos factores al elegir un sistema de aire comprimido para su instalación? Háganoslo saber dejando un comentario.