Diseño de un sistema para la valorización energética, ambiental y económica del calor residual de la escoria en CERRO MATOSO S.A. Fase 2.

Actualmente la compañía Cerro Matoso S.A enfría con agua la escoria separada por diferencia de densidad en hornos de arco eléctrico como subproducto en su planta de ferroníquel, la escoria sale del horno a una temperatura de 1400°C y por ende posee una gran capacidad energética desaprovechada hoy en...

Full description

Autores:
Roldan, Juan Diego
Silva, Fernando Andres
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/9935
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/9935
Palabra clave:
Escoria
Ciclos de Potencia
Ferroniquel
Turbinas
HRSG
Quemador de conducto
Rights
License
Universidad del Norte
Description
Summary:Actualmente la compañía Cerro Matoso S.A enfría con agua la escoria separada por diferencia de densidad en hornos de arco eléctrico como subproducto en su planta de ferroníquel, la escoria sale del horno a una temperatura de 1400°C y por ende posee una gran capacidad energética desaprovechada hoy en día. Se plantea para la fase 2 del proyecto la simulación del ciclo Rankine regenerativo escogido en la fase 1 con la finalidad de obtener requerimientos fundamentales para la fabricación de los componentes que conforman el proceso de recuperación de calor y generación de energía como son la turbina de condensación y la caldera. Se realiza la especificación del generador de vapor con recuperación de calor (HRSG) utilizado en el ciclo de potencia por medio de datos obtenidos de la simulación de este dispositivo conformado por sobre calentador, evaporador, economizador y quemador de conducto. Siendo este último fundamental para el proceso pues es el encargado de controlar la intermitencia en el proceso que genera variaciones en la temperatura del gas que ingresa a el HRSG proveniente del aire calentado por la patente de CSIRO que funciona bajo el principio de intercambiador de calor por lecho fluidizado elegida en la fase 1. El proyecto concluye realizando una evaluación económica de gastos operacionales estimados así como inversión inicial se obtiene factibilidad económica de inversión en el proyecto, adicionalmente ambientalmente se consigue cumplir la normativa vigente respecto al factor de emisión de gases de efecto invernadero, sin embargo respecto a la temperatura de gases de escape de la caldera se obtiene que es elevada para ser expulsada al ambiente por lo que al respecto se propone implementar un sistema intercambiador de calor auxiliar con el fin de incrementar la temperatura de salida de la maquina patentada en busca de reducir el flujo de gas natural en el quemador de conducto.