Using waste energy from the Organic Rankine Cycle cogeneration in the Portland cement industry



Título del documento: Using waste energy from the Organic Rankine Cycle cogeneration in the Portland cement industry
Revista: Dyna (Medellín)
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000389377
ISSN: 0012-7353
Autores: 1
2
3
4
4
Instituciones: 1Universidad de Oviedo, Departamento de Energía, Oviedo. España
2Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Minas, Medellín, Antioquia. Colombia
3Universidad de León, Escuela Superior y Técnica de Ingenieros de Minas, León, Castilla y León. España
4Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería, Medellín, Antioquia. Colombia
Año:
Periodo: Dic
Volumen: 82
Número: 194
Paginación: 15-20
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español La producción de cemento es intensiva en consumo de energía. Un análisis de los recursos involucrados en la fabricación del clinker requiere de su correspondiente balance de materia y energía. Este balance puede indicar la existencia de flujos de calor residual que no son aprovechados. Este trabajo resume el desarrollo de un protocolo de evaluación de un horno rotatorio de planta cementera para la implementación de un sistema Ciclo Orgánico de Rankine (ORC) para cogeneración. Los resultados permiten la recuperación de 19.2% de la energía del gas de escape del precalentador para su aprovechamiento en la producción de 5.5 GWh/año de electricidad y 23.7 GWh/año de energía térmica en la planta de cemento. La electricidad generada supondría un ahorro anual de 1.18 $/t cemento. La energía térmica producida, equivalente al carbón de la planta, supone un ahorro de 0.51 $/t cemento y una reducción de emisiones de 8 kt CO2/año
Resumen en inglés Cement production is intensive in terms of energy consumption. An analysis of the resources involved in manufacturing clinker needs a corresponding mass and energy balance. This balance may indicate the existence of residual heat flows that are not used. This paper summarizes the development of a protocol for the evaluation of a cement plant rotary kiln to implement an Organic Rankine Cycle (ORC) system for cogeneration. The results show that 19.2% of the energy preheater exhaust gas can be recovered to be used in producing 5.5 GWh/year of electricity and 23.7 GWh/year of thermal energy in the cement plant. The electricity generated would represent annual savings of 1.18 $/t cement. The thermal energy produced in cogeneration, equivalent to coal in the plant itself, represents cement savings of 0.51 $/t cement and emissions reductions of 8 kt CO2/year
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de energéticos,
Ingeniería industrial,
Producción de cemento,
Cemento Portland,
Balance de energía,
Recuperación de calor,
Ciclo orgánico de Rankine
Keyword: Engineering,
Energy engineering,
Industrial engineering,
Cement production,
Portland cement,
Energy balance,
Heat recovery,
Organic Rankine cycle
Texto completo: Texto completo (Ver HTML)