Evaluación financiera de la automatización de la caldera B-2404 en la planta central del norte de la refinería de Ecopetrol de Barrancabermeja - Santander

Las calderas de generación de vapor ubicadas en la planta Central del Norte hacen parte del Departamento de Servicios Industriales de la Gerencia Refinería Barrancabermeja de Ecopetrol S.A. y básicamente son utilizadas para generación de energía eléctrica y vapor de proceso en las plantas, siendo un...

Full description

Autores:
Aponte Carrillo, Gretty Paola
Durán Merchán, Heriberto
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2010
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/1201
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/1201
Palabra clave:
Physico-mechanical engineering
Management of energy resources
Boilers
Automation
Steam
Technology
Investigations
Analysis
Power generation
Investment costs
Boiler automation
Ingenierías fisicomecánicas
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description Las calderas de generación de vapor ubicadas en la planta Central del Norte hacen parte del Departamento de Servicios Industriales de la Gerencia Refinería Barrancabermeja de Ecopetrol S.A. y básicamente son utilizadas para generación de energía eléctrica y vapor de proceso en las plantas, siendo un respaldo importante para el óptimo funcionamiento del complejo petrolero. Desde el año 2005 se inició el proceso de automatización de calderas, por el cual se pretende mejorar la eficiencia energética de las mismas y disminuir la incidencia de errores humanos en el control de la planta. El proyecto de automatización de la planta Central del Norte de la Gerencia Refinería Barrancabermeja ha tenido un costo de inversión alto, motivo por el cual Ecopetrol pretende recuperarlo rápidamente. En el presente proyecto se realizará una descripción del sistema neumático y automatizado de la caldera B-2404 de la planta de Central del Norte de la Refinería de Ecopetrol en Barrancabermeja, y un análisis de la evaluación financiera de la automatización de dicha caldera.
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El proyecto de automatización de la planta Central del Norte de la Gerencia Refinería Barrancabermeja ha tenido un costo de inversión alto, motivo por el cual Ecopetrol pretende recuperarlo rápidamente. En el presente proyecto se realizará una descripción del sistema neumático y automatizado de la caldera B-2404 de la planta de Central del Norte de la Refinería de Ecopetrol en Barrancabermeja, y un análisis de la evaluación financiera de la automatización de dicha caldera.1. INTRODUCCIÓN 7 2. DESCRIPCIÓN DE ECOPETROL S. A. 8 2.1. ECOPETROL S. A. 8 2.2. MISIÓN DE ECOPETROL S. A. 8 2.3. VISIÓN DE ECOPETROL S. A. 9 2.4. HISTORIA DE ECOPETROL S. A. 9 2.5. HISTORIA DE CALDERAS CENTRAL DEL NORTE. 10 3. MARCO TEORICO 12 3.1. HISTORIA. 13 3.2. CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS 14 3.2.1. Por la disposición de los fluidos 15 3.2.2. Por su configuración 17 3.2.3. Por el tipo de combustible 18 3.2.4. Por el tiro 20 3.2.5. Por el modo de gobernar la operación 21 3.3. CALDERAS GERENCIA REFINERIA BARRANCABERMEJA - GRB 21 3.4. FUNCIONAMIENTO DE LA CALDERA B-2404 23 3.4.1. Caldera de generación de vapor B-2404 23 3.4.2. Como se genera vapor en la caldera 23 4. SISTEMA NEUMÁTICO DE LA CALDERA B-2404 25 4.1. DISPOSITIVOS DE PERMISO Y DE DISPARO DE LA CALDERA DE GENERACIÓN DE VAPOR B-2404 25 4.1.1. Purgue Air Flow - PAF 25 4.1.2. Minimun Air Flow - MAF 25 4.1.3. Low Gas Pressure - LGP 26 4.2. PROCESO DE PUESTA EN SERVICIO DE LA CALDERA 26 4.2.1. Purga 26 4.2.2. Encendido de pilotos 28 5. SISTEMA AUTOMATIZADO DE LA CALDERA B-2404 29 5.1. CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS 30 5.1.1. Objetivo del control automático de procesos 30 5.1.2. Razones para hacer control automático de procesos 30 5.2. SISTEMA DE CONTROL DE COMBUSTION DE LA CALDERA B-2404 31 5.2.1. Transmisor de presión de vapor 31 5.2.2. Estación máster individual de la caldera 33 5.2.3. Selector de baja señal 38 5.2.4. Selector de alta señal 38 5.2.5. Transmisor de flujo de aceite combustible 39 5.2.6. Transmisor de flujo de gas 39 5.2.7. Transmisor de presión de gas 40 5.2.8. Presión mínima de gas 40 5.2.9. Válvula bypass para combustibles 40 5.2.10.Transmisor de flujo de aire 41 5.2.11.Controlador de flujo de aire 42 5.2.12.Porcentaje de oxigeno 42 5.2.13.Relacionadora vapor-oxigeno 42 5.2.14.Sistema de control de nivel del tambor de vapor 42 5.2.15.Medidor de flujo de vapor 44 5.2.16.Medidor de nivel del tambor de vapor 45 5.2.17.Controlador de nivel 45 5.2.18.Medidor de flujo de agua de alimentación 45 5.2.19.Controlador de agua de alimentación 45 6. SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO EXPERION PKS. 46 6.1. ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE CALDERAS CENTRAL DEL NORTE. 46 6.2. LA ESTACIÓN. 48 6.2.1. Introducción al manejo de la estación 48 6.2.2. Concepto de área 49 6.2.3. Estructura de estación 50 6.3. TIPOS DE DISPLAYS 54 6.3.1. Tipos de Display 55 6.4. ALARMAS 56 6.4.1. Alarm Summary 56 6.4.2. Reconociendo alarmas 58 6.5. EVENTOS 59 6.6. MENSAJES 59 6.7. DISPLAYS DE DETALLE DE UN PUNTO 60 6.8. TENDENCIAS 60 7. TEORIA DE EVALUACION FINANCIERA. 62 7.1. INDICADORES DE RENTABILIDAD 62 7.1.1. Valor Presente Neto 62 7.1.2. Tasa Interna de Retorno. 63 7.1.3. Periodo de Retorno. 64 7.1.4. La Relación Beneficio - Costo 65 7.1.5. Estudio de Sensibilidad 66 8. EVALUACION FINANCIERA DE LA AUTOMATIZACIÓN DE LA CALDERA B-2404. 67 8.1. FLUJO DE CAJA DEL PROYECTO. 67 8.2. INDICADORES DE RENTABILIDAD. 69 8.3. ESTUDIO DE SENSIBILIDAD. 69 9. CONCLUSIONES 72 10. RECOMENDACIONES 74 11. BIBLIOGRAFÍA 75 12. ANEXO 76EspecializaciónThe steam generation boilers located in the Central del Norte plant are part of the Industrial Services Department of the Barrancabermeja Refinery Management of Ecopetrol S.A. They are basically used for the generation of electrical energy and process steam in the plants, being an important support for the optimal operation of the oil complex. Since 2005, the boiler automation process began, through which the aim is to improve their energy efficiency and reduce the incidence of human errors in the control of the plant. The automation project of the Central del Norte plant of the Barrancabermeja Refinery Management has had a high investment cost, which is why Ecopetrol intends to recover it quickly. In this project, a description will be made of the pneumatic and automated system of the B-2404 boiler at the Central del Norte plant of the Ecopetrol Refinery in Barrancabermeja, and an analysis of the financial evaluation of the automation of said boiler.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaEvaluación financiera de la automatización de la caldera B-2404 en la planta central del norte de la refinería de Ecopetrol de Barrancabermeja - SantanderFinancial evaluation of the automation of the B-2404 boiler in the north central plant of the Ecopetrol refinery in Barrancabermeja - SantanderEspecialista en Gerencia de Recursos EnergéticosUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaEspecialización en Gerencia de Recursos Energéticosinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPPhysico-mechanical engineeringManagement of energy resourcesBoilersAutomationSteamTechnologyInvestigationsAnalysisPower generationInvestment costsBoiler automationIngenierías fisicomecánicasGerencia de recursos energéticosCalderasAutomatizaciónVaporTecnologíaInvestigacionesAnálisisGeneración de energíaCostos de inversiónAutomatización de calderasAponte Carrillo, Gretty Paola, Durán Merchán, Heriberto (2010). Evaluación financiera de la automatización de la caldera B-2404 en la planta central del norte de la refinería de Ecopetrol de Barrancabermeja - Santander. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABCORZO GOMEZ, José Humberto. Evaluación de proyectos de inversión. Bucaramanga: UIS 2010.CUEVA Álvaro, MOLINA Luis, MATUTE José, CEVALLOS Holger. Análisis técnico-económico del cambio de turbina de vapor por motores eléctricos en tándem de molinos de Ingenio la Troncal. 2009.ECOPETROL S.A. Documentación del sistema de supervisión. Calderas Central del Norte. 2006.MIRANDA MIRANDA, Juan José. Gestión de proyectos. 2005.CONTRERAS, Erika. Artículo 24 horas en una caldera. Carta petrolera, 2005.GONZALEZ JAIMES, Isnardo. Seminario La investigación científica. Bucaramanga: UIS 2000.GONZÁLEZ, Carlos Ramón. Evaluación de Investigación. 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