MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA REFORMA DE PLANTAS DESALADORAS - UN COMPROMISO DE SOSTENIBILIDAD
←
→
Transcripción del contenido de la página
Si su navegador no muestra la página correctamente, lea el contenido de la página a continuación
MEJORA DE LA EFICIENCIA
ENERGÉTICA EN LA REFORMA DE
PLANTAS DESALADORAS
UN COMPROMISO DE
SOSTENIBILIDAD
Bartolome Marin. aqualia infraestructuras
MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN
LA REFORMA DE PLANTAS DESALADORAS
UN COMPROMISO DE SOSTENIBILIDAD
Autores:
Marín Fernández, Bartolomé
Jefe del departamento de desalación
Arnaiz García, Eva
Jefa del departamento internacional
Con el presente trabajo se pretende dar a conocer las actuaciones
realizadas, en el campo de la mejora energética, en tres plantas desaladoras
que están en proceso de ampliación y mejora.
Actuaciones promovidas por:
I.T.A.M. TORDERA I.D.A.M. IBIZA Y SAN ANTONIO
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Participan:
I.T.A.M. TORDERA I.D.A.M. IBIZA Y SAN ANTONIO
CONCESIONARIA: CONCESIONARIA: CODEISA
.I.T.A.M. DELTA DE LA TORDERA, A.I.E. (Concesionaria de Desalación de Ibiza, S.A.)
Con las reformas emprendidas en las tres
plantas, se consigue un ahorro eléctrico de
17.500 Mwh - año
Esto supone evitar la emisión de unas
15.500 toneladas de CO2 a la atmósfera.
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
1.- INTRODUCCION
Todos los procesos de desalación
son consumidores de energía.
Partiendo de esta premisa,
EVAPORACION “los procesos de desalación RO, EDR, …
Energía térmica son consumidores de Energía eléctrica
energía”.
Está en nuestras manos
hacerlos lo mas eficientes
posibles, con objeto de
contribuir a un desarrollo
M.S.F. - M.E.D. sostenible.
Osmosis Inversa
Hasta incluso:
La evaporación solar EDR
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
El consumo energético, en estas plantas, ha evolucionado mucho con el paso del tiempo.
Desde las primeras plantas industriales con un consumo de 15 a 20 Kwh/m3 producido,
hasta nuestros días que se obtienen consumos de 3 a 4 Kwh/m3 producido.
La reducción del consumo ronda el 80%
12
11 EVOLUCION DEL CONSUMO ELECTRICO
C.E.E. Kwh/m3 producido
10 EN DESALADORAS DE AGUA DE MAR
9
8
7 FUTURO
6
5
4
3
2
Años
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
?
Evaporación O.I. con bomba invertida O.I. con turbina Pelton Cámaras isobáricas
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Gracias al esfuerzo del hombre y en Pilares en los que se ha basado la
especial de todos los que han desarrollado disminución de consumo energético
su vida profesional entorno al mundo del
agua, se ha conseguido producir este
recurso cada vez con un consumo
energético menor.
Mejora de Evolución
eficiencia de de
equipos de membranas
bombeo y de ósmosis
auxiliares inversa
Aumento del Esfuerzo en
Los motivos por los cuales ha sido posible rendimiento de ingeniería,
la reducción del consumo energético en equipos de diseñando cada
plantas de ósmosis inversa, han sido fruto recuperación de vez plantas mas
de la evolución de la tecnología del sector. energía eficientes
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
En España, con una trayectoria en desalación de mas de 45 años, existen plantas a las que
les ha tocado ó van necesitando vivir un proceso de reforma.
Cuando las instalaciones de desalación llegan al
final de su vida útil, están tecnológicamente
obsoletas desde el punto de vista de la eficiencia
energética. Es entonces el momento de incorporar,
en su proceso de reforma, la tecnología mas
eficiente que tengamos a nuestra disposición.
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
2.- LOCALIZACION DE LAS ACTUACIONES
Las instalaciones de desalación en las que se centra la ponencia son: La I.T.A.M. de la
Tordera, I.D.A.M. de Ibiza capital e I.D.A.M. de San Antonio de Portmany (Ibiza). Plantas
que comenzaron su proceso de reforma en 2008 (I.T.A.M. de la Tordera) y en 2010
(I.D.A.M. de Ibiza capital e I.D.A.M. de San Antonio) y entrarán en servicio, una vez
reformadas, durante 2010 y 2011.
I.T.A.M. DELTA
DE LA TORDERA
I.D.A.M. DE IBIZA
(CAPITAL)
I.D.A.M. DE
SAN ANTONIO
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
4.- ACTUACIONES ENERGETICAS IMPLANTADAS
Rediseño completo del proceso, buscando
1ª el menor consumo energético
Sustitución de los antiguos sistemas de
2ª recuperación de energía e instalación de
cámaras isobáricas.
Instalación de membranas de O.I. de
3ª
última generación y bajo consumo
energético.
Optimización general de todos los
4ª
proceso, realizando una reforma integral.
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
5.- I.T.A.M. DELTA DE LA TORDERA
Esta instalación se concibió
originalmente con 4 líneas de 7.200
m3/d ampliable a otras 4 mas. En la
reforma realizada la planta se amplia
pasando a tener 4 líneas de 15.000
m3/d de producción. Estas líneas se
equipan con cámaras isobáricas.
Medidas implantadas mas relevantes:
Sustitución de las turbinas PELTON por cámaras
1ª
isobaricas como sistema de recuperación de energía
Ampliación de la producción en 1º paso a mas del doble de
2ª
capacidad, instalándose membranas de alta producción..
3ª Realización de obras de ampliación y mejoras generales.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Primer reto planteado:
Reformar las instalaciones, disminuyendo el
consumo eléctrico de las mismas.
Partiendo del balance
energético de los
equipos de bombeo y
recuperación de
energía existentes,
admitimos el
compromiso de
mejorar la eficiencia
global del sistema.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Segundo reto planteado:
Reformar las instalaciones, aprovechando al máximo los
equipos existentes y con la planta funcionando.
Para aprovechar los equipos de
bombeo existentes, bastidores,
valvulería y conducciones, la
solución aplicada consistió en
transformar cada dos líneas
existentes, en una única línea que
es alimentada por medio de una
bomba de alta presión existente y
un nuevo sistema de cámaras
isobáricas mas bomba booster.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010 Proceso de reforma: (1 de 10) 1. Situación inicial Se parte de 4 líneas de 7.200 m3/d de producción unitaria equipadas con turbinas pelton y espacio para 4 líneas mas. Además de dispone de una BAP de reserva.
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (2 de 10)
Nuevos bastidores
2. Instalación de 4 nuevos bastidores, configurando 2 líneas de 15.000 m3/d
En los espacios vacios existentes se instalan 2 nuevas líneas de producción, formadas por 4
bastidores de membranas.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (3 de 10)
Nuevos sistemas de recuperación
/ alimentación
3. Instalación de nuevos sistemas de recuperación/alimentación a líneas de 15.000m3/d
En los espacios vacios existentes se instalan 2 nuevas líneas dotadas de cámaras isobáricas
y bombas boostes, esperando el traslado de las bombas de alta presión existentes.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (4 de 10)
Reforma de bomba de alta
presión de reserva
4. Reforma de la bomba de alta presión de reserva.
Primeramente se utiliza la bomba de reserva. Previamente se le ha eliminado la turbina y
se ha sustituido el motor, incrementando la potencia de este.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (5 de 10)
Línea “C”
5. Puesta en servicio de la nueva línea de producción “C”
Una vez instalada una de las nuevas líneas , se pone en marcha la nueva línea de
producción ”C”, pudiéndose parar dos líneas de 7.200 m3/d existentes.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (6 de 10)
Línea “C”
Línea “D”
Bomba a nueva posición
6. Parada de dos líneas existentes para reformarlas.
Puesta en servicio la nueva línea “C”, se paran dos líneas antiguas para reformarlas. Se
reforma y cambia de posición una bomba existente y se pone en marcha la línea “D”.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (7 de 10)
Línea “B”
Bomba reformada
7. Adecuación y reforma de la nueva línea “B”.
Se reforman bastidores, conducciones y otra bomba de alta presión existente. Se ha
eliminado la turbina y se ha sustituido el motor, incrementando la potencia de este.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (8 de 10)
Línea “A”
Línea “B”
Línea “C”
Línea “D”
Nueva posición de bomba
8. Cambio de posición de BAP para la nueva línea “C”.
A otra bomba de alta se le ha eliminado la turbina y se ha sustituido el motor,
incrementando la potencia de este. Se traslada para servir de alimentación a la línea “C”.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (9 de 10)
Línea “A”
Línea “B”
Reforma de
bomba
Recuperadores + booster
9. Reforma de las dos últimas líneas existentes.
Con las nueva líneas “C” y “D” en servicio, se procede a parar las dos últimas líneas
existentes para reformarlas.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma: (10 de 10)
Línea “A”
Línea “B”
Línea “C”
Línea “D”
10. Puesta en marcha de toda la instalación.
Una vez reformadas las instalaciones, se procede a la puesta en marcha del conjunto de
toda la planta.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Comparativo entre el
estado inicial y final
Estado inicial
Estado finalMejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Etapa de reforma, en la que convivían los dos sistemas de recuperación de energíaMejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Otro factor de mejora importante ha sido la Mejoras generales
instalación de nuevas membranas de ósmosis
inversa de mayor producción específica que las Además, en la planta se ha realizado:
existentes.
• Nueva captación de agua de mar en
toma abierta.
BASTIDORES EXISTENTES. NUEVA CONFIGURACION ADOPTADA
1º elemento 2º elemento 3º elemento 4º elemento 5º elemento 6º elemento 7º elemento
PRODUCTO PRODUCTO • Ampliación del pretratamiento.
= 380´ ≡ 6.000 gpd = 380´ ≡ 6.000 gpd = 380´ ≡ 6.000 gpd = 380´ ≡ 6.000 gpd = 380´ ≡ 6.000 gpd = 400´ ≡ 7.500 gpd = 400´ ≡ 7.500 gpd =
ALIMENTACION RECHAZO
• Instalación de 2º pasos para mejora
NUEVOS BASTIDORES. CONFIGURACION ADOPTADA de calidad del producto.
1º elemento 2º elemento 3º elemento 4º elemento 5º elemento 6º elemento 7º elemento
PRODUCTO PRODUCTO
= 400´ ≡ 7.500 gpd = 400´ ≡ 7.500 gpd = 400´ ≡ 7.500 gpd = 400´ ≡ 7.500 gpd = 400´ ≡ 7.500 gpd = 400´ ≡ 9.000 gpd = 400´ ≡ 9.000 gpd =
ALIMENTACION RECHAZO
• Ampliación del sistema de
remineralización.
PRODUCCIONES NORMALIZADA DE MEMBRANAS
1 380´ ≡ 6.000 gpd
40 UTILIZADAS
35
30
2 400´ ≡ 7.500 gpd
• Ampliación del almacenamiento y
(m3/día)
25
20
15
3 400´ ≡ 9.000 gpd
bombeo de producto.
10
5
0
1 2 3 MODELO DE MEMBRANA
• Instalación de un nuevo sistema de
control de última generaciónMejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
(1)
COMPARATIVO DEL CONSUMO ENERGETICO DE LOS DOS SISTEMAS DE FUNCIONAMIENTO
I.T.A.M. TORDERA
TURBINAS CAMARAS
PARAMETROS DE OPERACION PELTON IS OBARICAS COMPARATIVO DEL CONSUMO
Producción neta por línea 7.200 15.080 m3/d ELECTRICO
Sistemas de recuperación (1 turbinas - 2 cámaras
Factor de conversión 45 45 %
Caudales horarios
. Agua bruta 667 1.396 m3/h
. Agua producto
. Salmuera
300
367
628
768
m3/h
m3/h 2
Conclusión
BOMBEO DE ALTA PRESION
isobaricas)
Caudal de la bomba de alta presión 667 636 m3/h
Presión diferencial de la bomba de alta presión
. Pérdidas de carga hasta bastidor 10 15 m.c.l.
. Pérdida mínima en válvula de control 8,5 0 m.c.l.
. Presión máxima de alimentación a bastidor 673 688 m.c.l.
. Presión de impulsión 691 703 m.c.l. 1
. Presión en aspiración 20 20 m.c.l.
. Presión diferencial 671 683 m.c.l.
Presión diferencial en turbina m.c.l. •El consumo
. Salida de bastidores 663 m.c.l. 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20
. Pérdidas hasta turbina
. Presión de descarga
8
0
m.c.l.
m.c.l.
Consumo específico (Kwh/m3 producido) eléctrico específico
. Presión diferencial
Potencia absorbida en bomba
655
ha disminuido
. Rendimiento hidráulico bomba alta presión 85 85 %
. Absorbida por la bomba 1478 1435 Kw 0,503 Kwh/m3
Potencia recuperada en turbina
. Rendimiento hidráulico de turbina
. Potencia recuperada
Potencia neta del tren de alta presión
Energía consumida por el tren de alta presión
. Rendimiento motor
88
599
879
95,5
1435
97
%
Kw
%
1 (16% del consumo
en alta presión).
. Energía consumida 920 1479 Kwh
BOMBEO BOOSTER DE ALTA PRESION
. Caudal de impulsión del booster
. Presión diferencial del booster
760
46
m3/h
m.c.l.
•El ahorro en
. Rendimiento hidráulico
. Potencia absorbida
83
118
%
Kw
consumo eléctrico
. Rendimiento motor
. Rendimiento del variador de frecuencia
92
97
%
% es de 10.110.300
. Energía consumida
RESUMEN DEL CONSUMO ENERGETICO DE AMBOS SISTEMAS
Energía consumida por el tren de alta presión
Energía consumida por el bombeo booster
Energía consumida total
3,0678
3,068
132
2,354
0,211
2,565
Kwh
Kwh/m3
Kwh/m3
Kwh/m3
2 Kwh – año.
AHORRO ENERGETICO CON RECUPERADORES 0,503 Kwh/m3
16% De ahorro Notas: (1) Valores de diseñoMejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
6.- I.D.A.M. IBIZA (CAPITAL)
Medidas implantadas mas relevantes:
Sustitución de las turbinas PELTON
1ª por cámaras isobaricas como
sistema de recuperación de energía
Ampliación de la producción en 1º
2ª
paso, instalando un bastidor mas.
Esta planta se diseñó en 1992 con
Eliminación del bombeo de
capacidad para producir 9.000 3ª
salmuera a emisario.
m3/día de agua desalada, mediante
3 bastidores de 3.000 m3/día. En
el diseño se previó la posibilidad
de ampliación de las instalaciones Realización de obras de ampliación
con un cuarto bastidor. 4ª
y mejoras generales.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma:
La reforma consistió en la
instalación de un 4º bastidor de
3.000 m3/d. La agrupación de
cada dos bastidores en una línea
de producción, equipadas con
nuevas bombas de alta presión,
cámaras isobáricas y bombas
booster.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010 Eliminación del bombeo de salmuera La última medida para mejorar la En esta planta originalmente, eficiencia energética ha sido la toda la salmuera generada y instalación de nuevas membranas de efluentes había que bombearla, O.I. de bajo consumo ya que el emisario terrestre pasa por un punto más alto que la planta, que está a la cota Mejoras generales +2,50 m. Otra medida energética relevante, ha sido Además, en la planta se ha realizado: utilizar la contrapresión necesaria a la salida de las • Nueva captación de agua de mar con pozos cámaras isobáricas, para profundos realizar la impulsión del • Ampliación del pretratamiento rechazo a emisario de • Instalación de 2º pasos para mejora de calidad del evacuación. De esta forma producto evitamos el consumo eléctrico • Instalación de un nuevo sistema de remineralización en el bombeo de evacuación, • Ampliación del almacenamiento y bombeo de utilizando la energía de producto descarga del sistema de • Instalación de un nuevo sistema de control de última recuperación. generación
Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
(1)
COMPARATIVO DEL CONSUMO ENERGETICO DE LOS DOS SISTEMAS DE FUNCIONAMIENTO
I.D.A.M. IBIZA
TURBINAS CAMARAS
PARAMETROS DE OPERACION PELTON IS OBARICAS
REPARTO DEL AHORRO ELECTRICO
Producción neta por línea 3.130 6.260 m3/d
Factor de conversión 50 50 %
Caudales horarios 15%
. Agua bruta 261 522 m3/h
. Agua producto 130 261 m3/h
. Salmuera 130 261 m3/h
1 2
Conclusión
BOMBEO DE ALTA PRESION
Caudal de la bomba de alta presión 261 265 m3/h 85%
Presión diferencial de la bomba de alta presión
. Pérdidas de carga hasta bastidor 20 20 m.c.l.
. Pérdida mínima en válvula de control 0 0 m.c.l.
. Presión máxima de alimentación a bastidor 673 693 m.c.l.
. Presión de impulsión 693 713 m.c.l. 1 Ahorro energético en sistema de recuperación
. Presión en aspiración 20 20 m.c.l. 2 Ahorro energético en bombeo de salmuera
. Presión diferencial 673 693 m.c.l. •El consumo
Presión diferencial en turbina m.c.l.
. Salida de bastidores
. Pérdidas hasta turbina
658
5
m.c.l.
m.c.l.
eléctrico específico
. Presión de descarga
. Presión diferencial
0
653
m.c.l.
ha disminuido 0,725
Potencia absorbida en bomba
. Rendimiento hidráulico bomba alta presión 78 78 % Kwh/m3 (21% del
. Absorbida por la bomba 631 660 Kw
Potencia recuperada en turbina
. Rendimiento hidráulico de turbina 86 %
RESUMEN TOTAL DEL AHORRO ELECTRICO
Ahorro por sistemas de recuperación 0,614 Kwh/m3
consumo en alta
. Potencia recuperada
Potencia neta del tren de alta presión
207
424 660 Kw
Ahorro en bombeo de salmuera 0,111 Kwh/m3
presión).
Energía consumida por el tren de alta presión AHORRO ENERGETICO TOTAL 0,725 Kwh/m3
. Rendimiento motor 95 95 % 21% De ahorro
. Energía consumida 446 695 Kwh
BOMBEO BOOSTER DE ALTA PRESION •El potencial ahorro
. Caudal de impulsión del booster 257 m3/h
. Presión diferencial del booster
. Rendimiento hidráulico
37
79
m.c.l.
%
en consumo eléctrico
. Potencia absorbida
. Rendimiento motor
34
92
Kw
%
es de 3.035.938 Kwh
. Rendimiento del variador de frecuencia
. Energía consumida
98
37
%
Kwh BOMBEO DE RECHAZO A EMISARIO – año.
Consumo específico de la bomba bosster 0,144 Kwh/m3 . Caudal de impulsión 130 m3/h
RESUMEN DE SISTEMAS DE RECUPERACION . Presión diferencial (equivalente) 25 m.c.l.
Energía consumida por el tren de alta presión 3,422 2,664 Kwh/m3 . Rendimiento hidráulico 70 %
Energía consumida por el bombeo booster 0,144 Kwh/m3 . Potencia absorbida 13 Kw
Energía consumida total 3,422 2,808 Kwh/m3 . Rendimiento motor 90 %
AHORRO ENERGETICO CON RECUPERADORES 0,614 Kwh/m3 . Energía consumida 14,53 Kwh
Notas: (1) Valores de diseño 18% De ahorro 0,111 Kwh/m3Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
7.- I.D.A.M. SAN ANTONIO DE PORTMANY
En 1994 se construyó una planta
desaladora de agua de mar por el proceso
de ósmosis inversa en San Antonio de
Portmany. La planta tenía una producción
de 17.500 m3/d de agua desalada, después
de una ampliación realizada.
Medidas implantadas mas relevantes:
Sustitución de las turbinas por cámaras isobáricas como
1ª
sistema de recuperación de energía
Instalación de nuevas membranas con una demanda de
2ª presión menor que las existentes, por lo tanto, se mejora el
consumo eléctrico.
3ª Realización de obras de mejoras generales.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Proceso de reforma:
La I.D.A.M. de San Antonio contaba
con tres líneas de producción. Dos (2)
de 5.000 m3/d con bombas invertidas
como sistema de recuperación y una
tercera de 7.500 m3/d equipada con
turbina pelton como sistema de
recuperación de energía.
Evolucionan con la
reforma a:
Tres (3) líneas de 6.000 m3/d de
producción unitaria en su 1º paso,
equipadas con cámaras isobáricas.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
La última medida para mejorar
la eficiencia energética ha sido
la instalación de nuevas
membranas de O.I. de bajo
consumo.
Mejoras generales
Además, en la planta se ha realizado:
•Instalación de 2º pasos para mejora de
calidad del producto.
• Sustitución de celdas de media tensión.
• Instalación de un nuevo sistema de
control de última generación.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
(1)
COMPARATIVO DEL CONSUMO ENERGETICO DE LOS DOS SISTEMAS DE FUNCIONAMIENTO
I.D.A.M. SAN ANTONIO DE PORTMANY
BOMBAS TURBINAS CAMARAS
PARAMETROS DE OPERACION INVERTIDAS PELTON IS OBARICAS
Producción neta por línea 5.000 7.500 6.000 m3/d
Factor de conversión 45 45 45 % COMPARATIVO DE CONSUMO
Caudales horarios ELECTRICO ESPECIFICO
. Agua bruta 463 694 556 m3/h
. Agua producto 208 313 250 m3/h
. Salmuera
BOMBEO DE ALTA PRESION
255 382 306 m3/h
4,00
Conclusión
Caudal de la bomba de alta presión 463 694 254 m3/h 3,75
Presión diferencial de la bomba de alta presión 3,50
. Pérdidas de carga hasta bastidor 20 20 20 m.c.l. 3,25
. Pérdida mínima en válvula de control 15 15 0 m.c.l. 3,00
. Presión máxima de alimentación a bastidor 653 653 673 m.c.l. 2,75
. Presión de impulsión 688 688 693 m.c.l. 2,50
. Presión en aspiración
. Presión diferencial
15
673
15
673
15
678
m.c.l.
m.c.l.
2,25
2,00
El consumo eléctrico
Presión diferencial en turbina m.c.l.
. Salida de bastidores 638 638 m.c.l. Series1 Series2 Series3 específico ha disminuido
. Pérdidas hasta turbina 10 10 m.c.l.
. Presión de descarga
. Presión diferencial
10
618
0
628
m.c.l.
Serie 1 RECUPERACION CON BOMBA INVERTIDA
0,735 Kwh/m3 (23% del
Potencia absorbida en bomba
. Rendimiento hidráulico bomba alta presión
. Absorbida por la bomba
82
1066
85
1543
78
620
%
Kw
Serie 2 RECUPERACION CON TURBINA PELTON consumo en alta presión).
Potencia recuperada en turbina Serie 3 CAMARAS ISOBARICAS
. Rendimiento hidráulico de turbina 72 88 %
. Potencia recuperada 321 598
Potencia neta del tren de alta presión
Energía consumida por el tren de alta presión
745 945 620 Kw El ahorro en consumo
. Rendimiento motor
. Energía consumida
94,5
789
95,5
990
95
652
%
Kwh
eléctrico es de 4.311.812
BOMBEO BOOSTER DE ALTA PRESION
. Caudal de impulsión del booster
. Presión diferencial del booster
302
37
m3/h
m.c.l.
Kwh – año.
. Rendimiento hidráulico 79 %
. Potencia absorbida 40 Kw
. Rendimiento motor 92 %
. Rendimiento del variador de frecuencia 98 %
. Energía consumida 44 Kwh
RESUMEN DE SISTEMAS DE RECUPERACION AHORRO ANUAL
Energía consumida por el tren de alta presión 3,786 3,166 2,609 Kwh/m3Disponibilidad de la planta 335 d/año
Energía consumida por el bombeo booster 0,176 Kwh/m3Producción con bombas invertidas 3.350.000 m3/año
Energía consumida total 3,786 3,166 2,785 Kwh/m3Producción con pelton 2.512.500 m3/año
AHORRO ENERGETICO CON RECUPERADORES Producción total 5.862.500 m3/año
Frente a bombas invertidas: 1,001 Kwh/m3 26% Ahorro
De ahorro frente a bombas invertidas 3.353.091 Kwh - año
Frente a turbinas pelton 0,382 Kwh/m3 12% Ahorro
De ahorro frente a turbinas pelton 958.722 Kwh - año
Ahorro medio en consumo específico 0,735 Kwh/m3 23% Ahorro
De ahorro eléctrico total 4.311.812 Kwh - añoMejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
8.- CONCLUSIONES
Se han realizado y se van necesitando procesos de reforma en algunas plantas,
1ª debido a su edad y eficiencia energética.
Cuando los equipos electromecánicos llegan al final de su vida útil o se consideran
2ª técnicamente amortizados, se plantea la sustitución de los mismos por otros nuevos
de tecnología más avanzada.
Con la iniciativa de las Administraciones se puede emprender actuaciones
encaminadas a mejorar la sostenibilidad de la instalaciones de desalación,
3ª
promoviendo la reducción del impacto ambiental que supone el consumo
energético.
Las ingenierías, constructoras y empresas explotadoras de instalaciones de
4ª desalación, debemos poner todo nuestro empeño y esfuerzo en aplicar las últimas
tecnologías disponibles en el mercado en materia de reducción del consumo
eléctrico en desalación.Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de Plantas Desaladoras. Un Compromiso de Sostenibilidad - II Seminario Internacional de Desalación en Antofagasta - 2010
Sirva como ejemplo de “Mejora de la Eficiencia Energética en la Reforma de I.D.A.M.´S”,
los resultados de reducción de consumo eléctrico obtenidos en las plantas presentadas.
AHORRO EN CONSUMO POTENCIAL DE AHORRO
INSTALACION
ELECTRICO ESPECIFICO ELECTRICO ANUAL
I.T.A.M. de Tordera 0,503 Kwh/m3 10.110.300 Kwh – año
I.D.A.M. de Ibiza 0,725 Kwh/m3 3.035.938 Kwh – año
I.D.A.M. San Antonio 0,735 Kwh/m3 4.311.812 Kwh – año
Reformar las instalaciones mencionadas anteriormente, con
sistemas de producción de agua desalada más eficientes,
significa dejar de consumir de la red eléctrica un total de
17.458 Mwh al año.
Esto supone evitar la emisión de 15.538 toneladas de CO2 a la
atmósfera.GRACIAS POR SU ATENCIÓN
www.aqualia--infraestructuras.es
www.aqualia
www.aqualia.es
www.fcc.esTambién puede leer
