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Proyectos de Sostenibilidad
Ambiental en ARGOS:
Competencias de SCHEUCH en
Desempolvados de Enfriadores
de Clinker
Ing. José Willington Ruiz
CEMENTOS ARGOS - Colmbia
Ing. Camilo Buitrago
SCHEUCH GmbH - Austria
Política Ambiental ARGOS
Introducción
A finales de la década pasada CEMENTOS ARGOS S.A. emprendió el camino hacia la reconversión a tecnologías limpias de sus plantas productoras, con el propósito no sólo de cumplir lo establecido por la normativa ambiental sino de ir más allá y alcanzar estándares de clase mundial, como una de las acciones que permitieran consolidar su política de sostenibilidad. En este proceso se incluyó el reemplazo de los actuales sistemas de desempolvado para el manejo de aire de exceso de los enfriadores de clínker (principalmente hurriclones), por sistemas que fueran más eficientes tanto en el control de emisiones como en consumos energéticos.
Proyectos Desempolvado
Enfriadores de Clínker ARGOS
Dentro de la evaluación de alternativas que cumplieran con los requerimientos de Argos, se encontró que el sistema intercambiador de calor - filtro de mangas ofrecido por la firma Austriaca SCHEUCH líder en control ambiental, presentaba el mejor VPN y la mejor relación Costo – Beneficio, siendo por ello la opción seleccionada. Fue así como entre finales del 2011 y finales del 2012 se llevó a cabo el primero de estos reemplazos en la Línea No. 2 de la Planta Rioclaro (ubicada en Antioquia, Colombia), siendo SCHEUCH el proveedor de la ingeniería y los equipos principales.
Proyectos Desempolvado
Enfriadores de Clínker ARGOS
CEMENTOS ARGOS S.A. toma en consideración como principales características operacionales para éstas soluciones el cumplimiento de los límites de emisión con la mayor disponibilidad y mínimos Costos de Ciclo de Vida.
La tecnología patentada EMC de SCHEUCH (Energy Minimizing Technology), extiende la vida útil de las mangas, debido a una baja presión de limpieza (1-2 mbar) y a una alta eficiencia de la limpieza de las mangas que redunda en una menor frecuencia de limpieza.
Proyectos Desempolvado
Enfriadores de Clínker ARGOS
CEMENTOS ARGOS S.A. toma en consideración como principales características de ejecución los siguientes aspectos:
• La relevancia dada a los aspectos de Seguridad y Salud Ocupacional dentro de todo el desarrollo del proyecto, consiguiendo la meta de cero accidentes.
• Seguimiento al proceso de proyectos de la compañía que incluye las fases de:
Análisis de alternativas, Conceptualización, Definición, Implementación y Cierre. • Planeación del proyecto con el concurso de cada uno sus involucrados directos. • La inclusión de los diferentes interesados del proyecto a fin de cumplir sus
expectativas y necesidades. Uno de los principales, el cliente (La Gerencia de Planta), participó desde la definición del alcance hasta el comisionamiento de los equipos pasando por la validación de los diseños.
Proyectos Desempolvado
Enfriadores de Clínker ARGOS
CEMENTOS ARGOS S.A. toma en consideración como principales características de ejecución el cliente tiene en consideración los siguientes aspectos:
• El modelamiento en 3D de lo planeado para la ejecución, incluyendo los planes de izajes, permitió dar mayor claridad a los operarios de montaje y facilitó la coordinación de actividades entre contratistas.
• El soporte en campo por parte del proveedor de equipos principales
fue vital para la identificación y corrección de no conformidades asi como para evitarlas actuando de manera preventiva.
Contando con la amplia experiencia de SCHEUCH en la industria cementera, y así con sólidas capacidades de diseño e ingeniería para éste tipo de proyectos, y con su tecnología patentada EMC (Energy Minimizing Technology), los requerimientos de ARGOS han sido cumplidos satisfactoriamente.
Scheuch GmbH Datos & Cifras
Propietario Fundación Privada Scheuch (Familia)
Directivos DI Stefan Scheuch (Gerente Técnico)
DI Jörg Jeliniewski (Gerente Administrativo)
Cooaboradores 620 en Aurolzmünster
815 en el Grupo Scheuch
Ventas EUR 130 Mio.
Inversión I&D EUR 3 Mio. p.a.
Exportaciones 75 %
Tecnología Ambiental
y de Ventilación para Procesos Industriales de Producción
Stefan Scheuch (izq),
Jörg Jeliniewski (der)
SCHEUCH GMBH
INDUSTRIA DE ÁRIDOS
Industria Cementera
Filtros para gases de combustión, de desempolvado, y Filtros de proceso para las industrias del cemento, la cal, y el yeso; así como para las industrias de explotación de canteras, de materiales de construcción, y del reciclaje de desechos de la construcción.
Molienda de
Carbón
Horno / Molienda
Crudo
Enfriador de Clínker
FACTORES DE ÉXITO SCHEUCH COMPLETO CATÁLOGO DE PRODUCTOS
FACTORES DE ÉXITO SCHEUCH COMPLETO CATÁLOGO DE SERVICIOS
TECNOLOGÍA SCHEUCH INSTALADA EN PROYECTOS DE ARGOS
Filtro de Mangas Pulse-Jet con
tecnología EMC
Manga estándar Ø 165 mm
Longitudes desde 6m hasta 12m
(Pasos de 1m)
Flujos hasta 2.5 Mio m³/h
Mangas de 10 m de longitud ya son estándar!
• Primer filtro de proceso en Suramérica con
mangas de 10m de long. Arrancado en Cemex
Colombia-Planta Caracolito en Abril de 2014
Hasta 14 m de longitud disponibles
(respaldadas con pruebas piloto en escala 1:1)
TECNOLOGÍA SCHEUCH INSTALADA EN PROYECTOS DE ARGOS
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Acondicionamiento de
Gases SCHEUCH
TECNOLOGÍA SCHEUCH INSTALADA EN PROYECTOS DE ARGOS
Ventiladores SCHEUCH
Ventiladores Radiales de hasta 700,000 m³/h.
De alta presión hasta 20,000 Pa
~ 4.000 ventiladores por año
TECNOLOGÍA SCHEUCH INSTALADA EN PROYECTOS DE ARGOS
Equipos de descarga SCHEUCH Sinfines hasta Ø 1,000 mm
Válvulas rotativas hasta Ø 800 mm
Válvulas de clapeta
Aerodeslizadores
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Proyecto Desempolvado
Enfriador de Clínker ARGOS
RIOCLARO-L2
• Una estrecha colaboración entre el cliente final, el
fabricante local de componentes no críticos de equipos –
estructuras, el contratista de montaje, y el proveedor de
equipos, quien entrega la ingeniería con un alto grado de
detalle, aspecto que fue clave para la planeación del
ensamble y del montaje del sistema.
• El diseño modular de SCHEUCH permitió alcanzar un alto
grado de pre-ensamble y alistamiento en piso, logrando así
minimizar el tiempo de parada y alcanzar las exigencias de
la planta acorde a sus necesidades de despacho.
Éste proyecto ha sido ejecutado dentro del cronograma
proyectado, a pesar de los imprevistos propios de proyectos
de este tipo, debido principalmente a:
Proyecto Desempolvado
Enfriador de Clínker ARGOS
RIOCLARO-L2
• El soporte del área de ingeniería del proveedor fue oportuno y
acertado, permitiendo agilizar temas como la homologación de
materiales con poca disponibilidad puntual en el mercado local al
momento de las fabricaciones, revisión de diseños estructurales
para la fijación de los sistemas de izajes de equipos que fueron
completamente ensamblados en piso como el filtro principal y el
intercambiador de calor, entre otros.
• Asistencia clave del proveedor de equipos principales durante
todas las fases de la ejecución, hasta el soporte en la verificación
y ajustes de diseño para facilitar los procesos de ensamble y
montaje.
• Compatibilidad del Software de Ingeniería desde el proveedor de
equipo hasta el contratista de fabricación local.
Éste proyecto ha sido ejecutado dentro del cronograma
proyectado, a pesar de los imprevistos propios de proyectos
de este tipo, debido principalmente a:
TECNOLOGÍA SCHEUCH INSTALADA EN PROYECTOS DE ARGOS
Una vez definida la opción de Layout acordada entre las partes, se llevaron a cabo todas
las aclaraciones técnicas necesarias, incluyendo definición y comunicación de las
siguientes informaciones para máxima transparencia y trazabilidad en el proceso de
planeación del proyecto:
• Indicación de Datos de Proceso (velocidad de los gases, caudal, temperatura) en los
respectivos tramos de ductería
• Recomendación de Material de Fabricación para los Ductos, teniendo en la capacidad
de carga a temperatura elevada, así como la protección antidesgaste (internmente con
Creusabro)
• Dimensionamiento de los equipos de descarga, considerando tanto operación continua
como arranque tras parada prolongada y hasta tolvas parcialmente llenas.
• Alto grado de aclaración en acuerdo con Cementos Argos en el diseño de acesos y
plataformas de mantenimiento, para asegurar cumplimiento con los requerimientos de
los equipos y del usuario.
TECNOLOGÍA SCHEUCH INSTALADA EN PROYECTOS DE ARGOS
• Consideración del Catálogo de Láminas y Perfiles de acero disponibles en el mercado
colombiano durante la fase de cálculo y diseño de las partes de pailería y de estructura
metálica para fabricación local (Estruc. Metálicas-Soporte/Acceso, Ductos, Carcasa
Filtro, Tolvas, etc.)
• Aclaración con respecto a toda la documentación de Ingeniería de Proceso y Eléctrica
de Instrumentación y Control (Filosofía de Control, Listados de Motores y Cargas, de
Sensores y Trasmisores, e Ingeniería del HEX).
• Apoyo y aclaración al Fabricador Local durante Ingeniería y Fabricación, en cuanto a
oportuna homologación de materiales (que a pesar de especificación inicial según
disponibilidad en mercado local, no estuvieron disponibles), con las debidas
consideraciones en los cálculos estáticos y en la generación de revisiones de planos de
ingeniería por parte de Scheuch.
• Oportuno apoyo a aclaración al usuario del funcionamiento y de la operabilidad de los
equipos.
• Coordinación y desarrollo oportuno de las actividades de supervisión del montaje de los
equipos principales y de su comisionaimento.
Proyecto Desempolvado
Enfriador de Clínker ARGOS
RIOCLARO-L2
A la fecha, la Línea 2 de Rio Claro ha
logrado valores de contenido de polvo
en los gases limpios provenientes del
desempolvado del enfriador de clínker
muy inferiores al requerimiento legal
ambiental colombiano (entre 2 y 5
mg/Nm³ vs. 150 mg/Nm³ que exige la
ley); y significativamente menor al
valor de emisiones particuladas
garantizado contractualmente (10
mg/Nm³). Por otra parte, después de
dieciohcho (18) meses de operación,
aún no ha habido reemplazo de
mangas filtrantes o de cualquier otro
componente del sistema.
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
Con respecto a las características de la solución técnica SCHEUCH en éste Sistema de Desempolvado de Enfriador de Clínker, principalmente son:
• Implementación de un Intercambiador de Calor Aire/Aire (HEX) para reducir la temperatura del aire de exceso del enfriador para permitir el uso de mangas filtrantes de tela fieltro de Poliéster, que es la más conveniente en términos de durabilidad, confiabilidad, y costo.
• Dámper de Aire Fresco de Emergencia, ubicado en la tolva de colección de polvo del HEX, para controlar eventuales picos de temperatura en el flujo de gases entrando al filtro, protegiendo así los ductos y equipos aguas abajo – especialmente las mangas filtrantes.
• Filtro de Mangas con tecnología patentada EMC de SCHEUCH; la cual entre otros beneficios, cuenta con referencias actuales en ésta aplicación que en el presente operan ya hasta por diez (10) años con el juego original de mangas filtrantes. Diseño del Filtro por Cámaras, para permitir el reemplazo de las mangas durante la operación, garantizando máxima disponibilidad / servicibilidad.
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
DIAGRAMA DE FLUJO
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
INGENIERÍA DE DETALLE PARA: • DUCTOS DE GAS CRUDO • DUCTOS DE GAS LIMPIO • CHIMENEA – disenada y dimensionada segßn norma ambiental
Colombiana (en relación a la altura mínima, etc.) y en acuerdo con Cementos Argos
• COMPONENTES DE PAILERÍA DE HEX Y DE FILTRO PARA FABRICACIÓN LOCAL
• ESTRUCTURAS METÁLICAS
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH INSTALADA EN RIOCLARO-L2
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
EL AVANZADO
SISTEMA DE LIMPIEZA
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
COMPARACIÓN: ONLINE / OFFLINE Online Offline
Ventajas • Presión diferencial del
filtro constante
• Baja presión diferencial del filtro
• Mayor vida útil de las mangas
• Menor presión de limpieza y demanda
de aire comprimido (limpieza sin
contra-presión)
Desventajas • Incremento constante en la
presión diferencial del
filtro
• Envejecimiento prematuro
de las mangas
• Alta demanda energética
para el proceso de limpieza
• Alta variación de la presión diferencial
• Efectos negativos en los procesos
principales y en la calidad del
producto
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
COMPARACIÓN: ONLINE / OFFLINE Online Offline
Ventajas • Presión diferencial del
filtro constante
• Baja presión diferencial del filtro
• Mayor vida útil de las mangas
• Menor presión de limpieza y demanda
de aire comprimido (limpieza sin
contra-presión)
Desventajas • Incremento constante en la
presión diferencial del
filtro
• Envejecimiento prematuro
de las mangas
• Alta demanda energética
para el proceso de limpieza
• Alta variación de la presión diferencial
• Efectos negativos en los procesos
principales y en la calidad del
producto
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
EMC
LA
DIFERENCIA
DECISIVA
Video
02:40 min
aprox.
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
EMC – VENTAJA PRÁCTICA: SISTEMA DE
LIMPIEZA ON-LINE
Video
10 seg aprox.
SOLUCIÓN TÉCNICA SCHEUCH
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
EMC – VENTAJA PRÁCTICA: LIMPIEZA EN
CONDICIÓN DE FLUJO NULO (EMC)
Video
15 seg.aprox.
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
COSTOS OPERATIVOS MÍNIMOS
FILTRO EMC - HORNO
TECNOLOGÍA PATENTADA EMC
COSTOS OPERATIVOS MÍNIMOS
FILTRO EMC - HORNO
Porqué EMC
Múltiples razones por
las cuáles elegir
Disponibilidad Planta > 99%
Eliminación de velocidad intersticial
Aumento en la eficiencia de la limpieza
80 % menos consumo de aire comprimido
Baja presión diferencial del filtro
Hasta 30% menos consumo de potencia
en el ventilador
Duplica la vida útil del medio filtrante
Menor concentración de polvo en el
aire limpio de salida<5mg/Nm³
Menores emisiones sonoras
Conclusiones
Menores Costos de Operación
Menores Costos de Inversión
Insuperables Costes de Ciclo de Vida
Más de 200 referencia EMC alrededor del mundo!
CONCLUSIONES
... RIOCLARO-L2
Para soluciones a largo plazo en desempolvado de enfriadores de clínker, algunos factores clave son: • Anticipación de límites de emisión cada vez más estrictos • Consideración de los Costos de Ciclo de Vida de la solución desde el inicio • Un sistema que resulte amigable para los operadores Para una exitosa ejecución de éstos proyectos, algunos factores clave son: • La importancia dada a la Seguridad y Salud Ocupacional a fin de realizar
proyectos sin accidentes. • Planeación en estrecha colaboración de todas las partes involucradas
(cliente final, contratistas locales y proveedor de equipos).
CONCLUSIONES
Desempolvado Enfriadores
Clínker
Para soluciones a largo plazo en desempolvado de enfriadores de clínker, algunos factores clave son: • La compatibilidad del software de diseño y el software utilizado por el
fabricante local.
• La comunicación asertiva entre las partes y la respuesta oportuna del proveedor a las necesidades del cliente.
• La aplicación de lecciones aprendidas pasadas y la documentación de lecciones aprendidas en el desarrollo del proyecto.
La replicación de éste caso de éxito en proyectos de desempolvado de enfriador de clínker en CEMENTO ARGOS S.A. con intercambiadores de Calor Aire-Aire y filtros de mangas con tecnología EMC de SCHEUCH está en marcha: • Desempolvado de enfriador de clinker, Planta Sogamoso, Línea 1: la cual está
siendo comisionada en Junio de 2014, incluyendo también un circuito de recuperación de calor residual para secado en molienda de carbón.
• Desempolvado de enfriador de clinker, Planta Rio Claro, Línea 1: cuyo comisionamieto se estima para el primer semestre de 2015.
CONCLUSIONES
Desempolvado Enfriadores
Clínker
CONCLUSIONES
Tecnología EMC de SCHEUCH
Otros beneficios/potenciales de la tecnología EMC de SCHEUCH: Fácil repotenciación del Sistema de Desempolvado Cemex Colombia S.A.- Caracolito Plant / Extensión mangas a 10m de long. Filtro Scheuch existente – Horno/Mol. Crudo. ESP convertido a Filtro Mangas SCHEUCH originalmente 7m. Operando desde Abril 2014. Primer filtro con mangas de 10m long. en Suramérica.