Históricamente, los productos químicos utilizados para la producción de pulpa se utilizaban una vez y luego se desecharon. Este método resulta costoso y requiere que se envíe un flujo constante de productos químicos al molino. Hoy en día, para alcanzar los objetivos de producción de manera económica competitiva y más sostenible, estos productos químicos se reciclan y se genera vapor en el caldero de recuperación de lodo negro (BLRB). Al recuperar productos químicos y generar vapor, los gastos operativos de los molinos de pulpa se reducen considerablemente. De hecho, en muchos casos, las operaciones de los molinos de pulpa ahora son productores netamente positivos de electricidad renovable para la red eléctrica, generando ingresos y compensando la energía fósil.

El BLRB es tan fundamental hoy en día que, sin él, la mayoría de los molinos de pulpa tendrían que suspender sus operaciones debido a los altos costos de energía y químicos. Por eso, mantener la alta disponibilidad y eficiencia de los calderos es una prioridad máxima para los directivos de la producción de los molinos de pulpa. Si el caldero de recuperación está fuera de servicio, la producción de pulpa se detiene y los costos comienzan a acumularse hasta alcanzar los $20.000 a $100.000 por hora, dependiendo de la capacidad de la planta. Esto se espera que ocurra una vez al año durante la prevista parada de mantenimiento de la planta de pulpa. Son las interrupciones no previstas las que son perjudiciales tanto en términos de costos como en la vida útil del equipo de la planta de pulpa.

El coste de la disponibilidad de calderas para una fábrica de pulpa

Los depuradores de hollín en los calderos de recuperación generalmente se mantienen en funcionamiento ininterrumpidamente para mantener limpia la trayectoria de los gases de combustión y evitar la acumulación de suciedad y la sinterización en las superficies de los intercambiadores de calor. Un problema con los depuradores de hollín convencionales es que más del 90% del efecto de limpieza se produce al primer impacto del vapor sobre las superficies de los intercambiadores de calor, lo que significa que el tiempo y el vapor utilizados en la pasada de retorno se pierden en gran parte.

El coste de la aspiración de hollín por vapor es de 5 a 10% veces el vapor generado en la BLRB. Esto afecta directamente al índice clave de rendimiento de consumo de energía/ADMT y consumo de agua/ADMT. La alternativa al coste de la aspiración de hollín es consumir más combustible en calderas auxiliares o generar energía renovable.

El coste del propio vapor depende del tamaño de la planta de pulpa, pero generalmente ronda los $10 por tonelada. Para una BLRB que genera 300 toneladas de vapor por hora, esto significa que los costos de la combustión del humo del vapor son de $1,3 a $ 2,5 millones de dólares al año.

Junto con el costo de las operaciones de la planta de pulpa, el costo promedio anual de la disponibilidad de los calderos en una planta de pulpa supera ampliamente los $2 millones, lo que significa que el sistema debe funcionar de la manera más eficiente posible para reducir los costos sin afectar la disponibilidad.

1. El soplado de hollín es más intenso y produce menos vapor

Para mejorar la sostenibilidad de las fábricas de pasta de papel y mantenerse por delante de la competencia, muchas de ellas adoptan un enfoque holístico que equilibra la disponibilidad con el coste de la combustión de hollín por vapor.

La solución patentada por Heat Management esta empresa se denomina Sistema de soplado de ceniza de alto impacto (HISS™), y simplemente reduce los gastos operativos del sistema de aspiración de hollín, al tiempo que mejora la disponibilidad del BLRB para permitir una mayor producción.

HISS™ es una solución adaptada que ofrece grandes beneficios ambientales y económicos. La solución incluye una actualización de software y hardware, además de un seguimiento y optimización del proceso por parte de expertos en soplado de ceniza. Al utilizar la solución HISS™, se pueden obtener los siguientes resultados:

• Reducir el consumo de vapor del ventilador de hollín en un 30-45%.
o
• Aumentar la capacidad de soplado de hollín (número de iniciaciones por día) en 100%.
o
• Una combinación de lo anterior.

Usando HISS™, Los molinos de pulpa pueden disfrutar de un ahorro garantizado de 30% en la combustión de hollín con la misma o mejor disponibilidad de BLRB. En el ejemplo de la sección (1), esto resulta en un ahorro anual garantizado de $400.000 a $750.000 litros de vapor. El resultado es un menor coste de energía/ADMT y un menor coste de agua/ADMT. La rentabilidad corta de inversión de 0,5-1,5 años hace que HISS™ La solución ideal para las fábricas de pulpa que buscan controlar la disponibilidad de BLRB y al mismo tiempo trasladar cómodamente la producción más allá de las especificaciones técnicas.

Varias fábricas de pasta de papel han implementado con éxito este HISS™ solución. Por ejemplo, en BillerudKorsnäs Gruvön en Suecia. Puede encontrar más información aquí y descargar el estudio de caso.

2. Aumento de la carga de la caldera

Algunas operaciones de fábricas de pasta de papel están más interesadas en aumentar la carga de la caldera que en ahorrar vapor mediante HISS™. El aumento del número de iniciaciones de la combustión de la ceniza mejorará significativamente el efecto de limpieza en la caldera, lo que a su vez permitirá un aumento de la carga de la caldera. BillerudKorsnäs Gruvön En Suecia, uno de nuestros clientes logró aumentar la carga de la caldera en un 7,8% utilizando HISS™.

Lee un estudio de caso sobre cómo nuestros clientes pueden aumentar la carga y ahorrar vapor al mismo tiempo aquí.

3. Mejor para la productividad de las fábricas de pulpa y para el medio ambiente

La mejora de la disponibilidad de BLRB gracias a la capacidad operativa y estratégica dinámica de soplado de hollín, además de los millones de ahorros obtenidos gracias a niveles de producción mayores y más seguros, añade una enorme ventaja competitiva a las operaciones de los molinos de pulpa. Además, los ahorros de energía y agua resultantes por cada ADMT contribuyen directamente a operaciones más sostenibles y circulares, lo que hace que soluciones como HISS™ Ideal para los molinos de pulpa que buscan alcanzar objetivos de productividad y sostenibilidad más elevados.

4. Reducción del desgaste de los equipos de la caldera

Operar los sopladores de hollín a presión normal, utilizando el flujo de vapor en ambas direcciones a máxima presión, es comparable a abrir y cerrar la llave de agua en la cocina o el baño, pero con una presión significativamente mayor. Estos “martillos de presión” o “variaciones de presión” están causando desgaste en el equipo de la caldera. Con la función HISS™ Overlapping, estos martillos de presión se equilibrarán para evitar el desgaste, lo que a su vez conduce a una reducción significativa del desgaste de la caldera. Aumentar la vida útil del equipo de la caldera permite obtener grandes ahorros en los costos de mantenimiento al tiempo que reduce el impacto ambiental.

5. Limpieza mejorada con la tecnología de limpieza infrasonica

Algunas plantas de celulosa enfrentan problemas relacionados con un rendimiento deficiente de los precipitadores, lo que limita la carga de los calderas, genera una presión diferencial inestable, reduce la disponibilidad, genera una alta carga en el ventilador de ID y provoca interrupciones no planificadas debido a la limpieza manual.

Heat Management El sistema de limpieza de infrasonidos instalado en el “gooseneck” ha demostrado que reduce o elimina estos problemas.

Stevenson, Estados Unidos, logró evitar interrupciones y eliminar los problemas de conexión, entre otros beneficios, lo que resultó en un retorno de la inversión de solo unos pocos meses.

BillerudKorsnäs Frövi Eliminó por completo los problemas de obstrucción y contaminación, eliminando por completo la necesidad de lavados con agua, estabilizando la presión diferencial y el consumo de energía del ventilador, además de lograr registros de producción de pasta.