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MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR

UNIVERSIDAD DE PINAR DEL RÍO

“HERMANOS SAÍZ MONTES DE OCA”

CENTRO DE ESTUDIOS DE ENERGÍA Y TECNOLOGÍAS SOSTENIBLES

TÍTULO: Disminución del consumo especifico de combustible en los motores Hyundai

9H25/33S del emplazamiento “Antonio Briones Montoto” perteneciente a la EMGEF de Pinar

del Río.

Tesis presentada en opción al grado de máster en eficiencia energética

Autor: Ing. Roberto José Poveda Flores

Pinar del Río, marzo 2018

¨Año 59 de la Revolución¨

MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR

UNIVERSIDAD DE PINAR DEL RÍO

“HERMANOS SAÍZ MONTES DE OCA”

CENTRO DE ESTUDIOS DE ENERGÍA Y TECNOLOGÍAS SOSTENIBLES

TÍTULO: Disminución del consumo especifico de combustible en los motores Hyundai


del Río.

Tesis presentada en opción al grado de máster en eficiencia energética

Autor: Ing. Roberto José Poveda Flores

Tutor: Dr. C. Leonardo Aguiar Trujillo

Pinar del Río, marzo 2018

¨Año 59 de la Revolución¨

PENSAMIENTO

”No dejes apagar el entusiasmo, virtud tan valiosa como necesaria; trabaja, aspira, tiende

siempre hacia la altura. Solo es capaz de realizar los sueños el que, cuando llega la hora,

sabe estar despierto. Pues si te empeñas en soñar te empeñas en aventar la llama de tu

vida.”

Rubén Darío.

PÁGINA DE ACEPTACIÓN

Presidente del Tribunal

Secretario

Vocal

Ciudad y fecha:

DECLARACIÓN DE AUTORIDAD

Declaro que soy autor de esta Tesis de maestría y que autorizo a la Universidad de Pinar del

Río, a hacer uso del mismo, con la finalidad que estime conveniente.

Firma: Roberto José Poveda Flores.

Roberto José Poveda Flores.

[email protected]

Roberto José Poveda Flores autoriza la divulgación de la presente Tesis de maestría bajo

licencia Creative Commons de tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se

permite su copia y distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento

de sus autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de

ellas. La licencia completa puede consultarse en: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-

nd/2.5/ar/legalcode

Roberto José Poveda Flores autoriza al Centro de estudio de Energía y Tecnologías

Sostenibles adscrito a la Universidad de Pinar del Río a distribuir el presente trabajo de tesis

de maestría en formato digital bajo la licencia Creative Commons descrita anteriormente y a

conservarlo por tiempo indefinido, según los requerimientos de la institución, en el repositorio

de materiales didácticos disponible en:

http://mecarepo.upr.edu.cu/repositorio/Textuales/Tesis/

Roberto José Poveda Flores autoriza al Centro de estudio de Energía y Tecnologías

Sostenibles adscrito a la Universidad de Pinar del Río a distribuir el presente trabajo de

diploma en formato digital bajo la licencia Creative Commons descrita anteriormente y a

conservarlo por tiempo indefinido, según los requerimientos de la institución, en el repositorio

de tesinas disponible en: http://revistas.mes.edu.cu

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode

http://revistas.mes.edu.cu/

AGRADECIMIENTOS:

La forma más sencilla de agradecer a las personas que siempre nos han apoyado en un

largo periodo de tiempo, es mantener un buen comportamiento y obtener buenos resultados

en cada uno de los momentos de nuestra vida laboral.

Un agradecimiento muy especial a mi madre Elba Luz Flores Loza, mi padre Marvin José

Poveda Robles y mi hermana Kathya Elizabeth Poveda Flores por todo el amor, cariño,

confianza y apoyo que me bridaron en estos años de superación y en los cuales no estuve a

su lado, pero a la distancia siempre me brindaban su apoyo.

Agradezco a todos mis compañeros de grupo en especial a Ing. Anddy Lorenzo Valdés y

demás graduados en este curso por todo el apoyo a lo largo de este camino recorrido.

Agradecer a cada una de las personas que se han portado como mi familia y siempre

creyeron en mí, a Lourdes, Idania, familia Robaina, familia Valdés a todas y cada una de

estas personas muchas gracias por su apoyo.

DEDICATORIA:

Dedico este trabajo primeramente a nuestro señor Jesucristo por darme fuerza y la salud

necesaria para permanecer firme en cada una de las decisiones tomadas a lo largo de mi

maestría y vida personal, a mis padres y mi hermana, a mis familiares y a mis amigos tanto

cubanos como Nicaragüense por todo ese apoyo moral y por darme ánimos en cada

momento de mi vida.

RESUMEN

La severa crisis en el Sistema Electro Energético Nacional (SEN) que sufrió Cuba a finales

de la década de los 90 y principio de los años 2000 obligo a cambiar la concepción de

mantener la matriz de generación sustentada en grandes centrales hacia una generación

distribuida en pequeñas plantas a lo largo de todo el país.

En la provincia de Pinar del Río se realiza un estudio del funcionamiento de los Grupos

Electrógenos, las características de los combustibles empleados, determinando su incidencia

en los índices de consumo, la producción de lodo e implementar la Tecnología de Gestión

Total Eficiente de la Energía (TGTEE) de la Empresa de Mantenimiento a Grupos

Electrógenos de Fuel-Oíl Antonio Briones Montoto de Pinar del Río.

Se aplicaron las herramientas matemáticas y estadísticas existentes a la base de datos para

analizar el comportamiento de los índices de consumo de combustible y la disponibilidad de

la planta, utilizando herramientas de gestión de la calidad de los procesos, con el propósito

de orientar las medidas necesarias para elevar la Eficiencia Energética de la Empresa,

ahorrándose 810 TEP que equivalen al 2 % del consumo de combustible de la empresa y

que representan una generación eléctrica de 3866 MW.

En general se demuestra que el proceso productivo actual se desarrolla con una elevada

eficiencia debido al alto coeficiente de correlación que existe entre el consumo de

combustible y la generación de electricidad.

Palabras clave: Generación Distribuida, Índice de Consumo de Combustible, Disponibilidad,

Calidad.

SUMMARY

The severe crisis in the National Electro-Energy System (SEN) suffered by Cuba at the end of

the 90s and the beginning of the 2000s forced to change the conception of keeping the

generation matrix sustained in large power plants towards a generation distributed in small

plants throughout the country.

In the province of Pinar del Río, a study is made of the operation of the Generating Sets, the

characteristics of the fuels used, determining their incidence in the consumption indexes, the

production of sludge and implementing the Technology of Total Energy Efficient Management

(TGTEE) of the Gasoline Maintenance Company of Fuel-Oil Antonio Briones Montoto of Pinar

del Río.

The mathematical tools and existing statistics were applied to the database to analyze the

behavior of the fuel consumption indexes and the availability of the plant, using process

quality management tools, with the purpose of guiding the necessary measures to increase

the Energy Efficiency of the Company, saving 810 TEP, equivalent to 2% of the company's

fuel consumption and representing an electric generation of 3866 MW.

In general, it is shown that the current production process is carried out with high efficiency

due to the high correlation coefficient that exists between fuel consumption and electricity

generation.

KEY WORDS: Distributed Generation, Fuel Consumption Index, Availability, Quality.

Índice Pág.

Tabla 1. Especificaciones técnicas del motor............................................................................ 14

Tabla 2. Características del agua tratada. ................................................................................. 19

Tabla 3. Composición de los crudos. ......................................................................................... 21

Tabla 4. Plantilla de trabajadores de la Central Eléctrica. ........................................................ 42

Tabla 5. Índices de consumo del año 2015. .............................................................................. 50

Tabla 6. Criterios cuantitativos de medida................................................................................. 53

Tabla 7. Prueba de hermeticidad. .............................................................................................. 53

Tabla 8. Estructura de consumo por portador energético en el año 2017. .............................. 64

Tabla 9. Comportamiento de los consumos del año 2017. ....................................................... 66

Tabla 10. Valores de tendencia. ................................................................................................ 68

Tabla 11. Consumo de combustible de los equipos que constituyen el puesto clave. ............ 72

Tabla 12. Operarios y jefes de cada puesto clave distribuidos en los cuatro turnos de trabajo.

..................................................................................................................................................... 73

Tabla 13. Índices de consumo del 2015. ................................................................................... 74

Tabla 14. Descriptiva de hermeticidad....................................................................................... 75

Tabla 15. Anova de Hermeticidad. ............................................................................................. 76

Tabla 16. Valores del combustible requeridos por la central eléctrica. .................................... 77

Tabla 17. Valores comparativos del combustible con CUPET. ................................................ 78

Tabla 18. Sustancias involucradas en la obtención del Lodo. .................................................. 87

Tabla 19. Determinación del por ciento de agua en Lodo. ....................................................... 88

Tabla 20. Aplicación del Microplan Petrol.................................................................................. 90

Tabla 21. Índices consumo al principio del año 2017. .............................................................. 90

Tabla 22. Índices consumo del año 2016. ................................................................................. 91

Tabla 23. Costos de la central eléctrica. .................................................................................... 92

Tabla 24. Costos de generación en el año 2016. ...................................................................... 92

Índice Pág.

Figura 1. Esquema de funcionamiento de una betería de una central de Fuell Oil................. 11

Figura 2. Dibujo de una vista interior de la purificadora. .......................................................... 38

Figura 3. Flujo productivo en la Central Eléctrica. .................................................................... 41

Figura 4. Plano de la Central Eléctrica.. .................................................................................... 43

Figura 5. Análisis de posibles causas del sobreconsumo de Fuel Oíl. .................................... 54

Figura 6. Análisis de la calidad de los combustibles. ............................................................... 55

Figura 7. Análisis de la Pérdidas de combustible. .................................................................... 55

Figura 8. Problemas Sistema de recepción y trasiego de combustible. .................................. 56

Figura 9. Problemas del Sistema de tratamiento de combustible.. .......................................... 57

Figura 10. Estado mecánico del motor ...................................................................................... 58

Figura 11. Régimen de operación del motor. ............................................................................ 58

Figura 12. Recogida del lodo en el Isomódulo. ......................................................................... 61

Figura 13. Obtención de lodo en la Central Eléctrica ............................................................... 63

Figura 14. Diagrama de Pareto. ................................................................................................ 65

Figura 15. Comportamiento de los portadores energéticos de mayor uso. ............................. 66

Figura 16. Gráfico consumo-producción vs tiempo .................................................................. 65

Figura 17. Diagrama Consumo vs Producción. ........................................................................ 68

Figura 18. Gráfico de tendencia o de sumas acumulativas (CUSUM)..................................... 69

Figura 19. Gráfico de tendencia de las diferencias por meses.. .............................................. 70

Figura 20. Diagrama de dispersión.. ......................................................................................... 71

Figura 21. Temperatura media. ................................................................................................. 72

Figura 22. Medidas de Posición. ............................................................................................... 77

Figura 23. Planificación de ensayos de los combustibles. ....................................................... 81

Figura 24. Determinación de la viscosidad cinemática............................................................. 82

Figura 25. Determinación de la viscosidad cinemática............................................................. 83

Figura 26. Determinación de agua y sedimentos por centrifugación. ...................................... 84

Figura 27. Determinación del punto de inflamación.................................................................. 85

Figura 28. Aplicación del aditivo. ............................................................................................... 89

Índice

Anexo 1. Equipos para el proceso productivo.

Anexo 2. Valores de consumo y generación durante el año 2015.


Anexo 4. Comportamiento de la temperatura media respecto al consumo de combustible.

Índice Pág.

INTRODUCCIÓN. ......................................................................................................................... 1

CAPÍTULO I. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. ................................................................................ 4

1.1. Panorama mundial. ............................................................................................................ 5

Tendencias energéticas mundiales. ........................................................................... 5 1.1.1.

Panorama regional de América Latina y el Caribe. ................................................... 6 1.1.2.

1.2. Situación energética en Cuba. ........................................................................................... 6

La Revolución Energética en Cuba. ........................................................................... 7 1.2.1.

Estrategia nacional para el ahorro y Eficiencia energética. ....................................... 8 1.2.2.

Programas y resultados de Eficiencia Energética. .................................................... 9 1.2.3.

Barreras que dificultan el desarrollo de las acciones y programas de Eficiencia 1.2.4.

Energética. ........................................................................................................................... 10

1.3. Descripción de una Central Eléctrica de Fuell Oil........................................................... 11

Partes principales que conforman la Central Eléctrica de Fuell Oil. ....................... 11 1.3.1.

1.4. Materias Primas. .............................................................................................................. 18

Aceites lubricantes. ................................................................................................... 18 1.4.1.

Aguas tratadas como refrigerantes........................................................................... 18 1.4.2.

Combustible. .............................................................................................................. 19 1.4.3.

1.5. Consumo del combustible en los grupos electrógenos. ................................................. 30

Diagrama de consumo y producción en el tiempo (e – p vs. t). .............................. 31 1.5.1.

Diagrama de consumo de Combustible vs Generación Eléctrica. .......................... 32 1.5.2.

1.6. Dosificación de los aditivos para fuel oil y diésel. ........................................................... 32

Tipos de aditivos........................................................................................................ 33 1.6.1.

Descripción y posibles aplicaciones del producto Pentomag 4400/10. .................. 35 1.6.2.

1.7. Subproductos generados en una Central Eléctrica. ....................................................... 36

Sistema de Tratamiento de Agua. ............................................................................ 36 1.7.1.

El Lodo. ...................................................................................................................... 37 1.7.2.

CAPÍTULO II. Métodos y procedimientos. ................................................................................. 40

2.1. Caracterización de la Empresa........................................................................................ 40

2.2. Descripción y funcionamiento del emplazamiento. ......................................................... 42

Funcionamiento del emplazamiento. ........................................................................ 43 2.2.1.

Recursos con los que cuenta la Central Eléctrica para el proceso productivo. ...... 45 2.2.2.

Actualización del consumo de portadores energéticos. .......................................... 45 2.2.3.

Gráfico de tendencia o de sumas acumulativas. ..................................................... 46 2.2.4.

Determinación de algunas de las causas que intervienen en el consumo 2.2.5.

energético. ........................................................................................................................... 46

Determinación de los equipos y el personal que influyen sobre la eficiencia 2.2.6.

energética en la Central Eléctrica. ...................................................................................... 47

Puestos Claves. ......................................................................................................... 47 2.2.7.

2.3. Metodología implementada en la empresa. .................................................................... 48

2.4. Índices de consumo. ........................................................................................................ 49

2.5. Metodología propuesta a implementar en la central eléctrica. ....................................... 50

2.6. Prueba de hermeticidad. .................................................................................................. 52

Especificaciones técnicas. ........................................................................................ 52 2.6.1.

Instrucciones de operación. ...................................................................................... 53 2.6.2.

Criterio de evaluación................................................................................................ 53 2.6.3.

Medición de hermeticidad en un motor. ................................................................... 53 2.6.4.

2.7. Identificación del sistema de combustible. ...................................................................... 54

Características de los Combustibles Diésel y Fuel Oil. ........................................... 54 2.7.1.

Control del régimen químico de los combustibles. .................................................. 58 2.7.2.

Régimen químico para combustible diésel y Fuell Oil. ............................................ 59 2.7.3.

2.8. Obtención del Lodo. ......................................................................................................... 60

Experimentos y metódicas para determinar algunas propiedades del Lodo. ......... 60 2.8.1.

Diseño de la experiencia de recogida de la mezcla de Lodo y agua que sale de las 2.8.2.

purificadoras. ....................................................................................................................... 60

Almacenaje y distribución del Lodo. ......................................................................... 62 2.8.3.

Aplicación del producto Pentomag 4400/10. ............................................................ 63 2.8.4.

2.9. Determinación de los nuevos índices de consumo. ....................................................... 63

CAPÍTULO III. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS. .................................................................. 64

3.1. Evaluación de los principales portadores energéticos.................................................... 64

3.2. Comportamiento del diagrama consumo-producción vs tiempo. ................................... 65

3.3. Evaluación del diagrama de Consumo de Combustible vs Generación Eléctrica. ........ 67

3.4. Evaluación del gráfico de tendencia o de sumas acumulativas. .................................... 68

3.5. Análisis de la temperatura como causa que interviene en el consumo energético. ...... 70

3.6. Identificación de los puestos clave de la Central Eléctrica. ............................................ 72

3.7. Análisis de la metodología implementada por la empresa eléctrica en el 2015. ........... 73

3.8. Índices de consumo 2015. ............................................................................................... 74

3.9. Resultados de la medición de hermeticidad en un motor............................................... 75

Resultados del SPSS. ............................................................................................... 75 3.9.1.

Resultados de los análisis al combustible. ............................................................... 77 3.9.2.

Análisis de los combustibles Diésel y Fuell Oil. ....................................................... 79 3.9.3.

Criterios de causas de desviaciones del consumo específico de combustible. ..... 80 3.9.4.

Ensayos del régimen químico para combustible diésel y Fuel Oil. ......................... 80 3.9.5.

3.10. Separación del Lodo. ..................................................................................................... 86

Obtención del Lodo proveniente del aceite. ........................................................... 87 3.10.1.

Determinación del por ciento de metales en Lodo................................................. 87 3.10.2.

Caracterización del Lodo. ....................................................................................... 87 3.10.3.

3.11. Evaluación del uso de aditivos en el combustible para la mejora de la eficiencia del

sistema. .................................................................................................................................... 89

3.12. Aplicación del producto Microplan Petrol en trampas de grasas y suelos................... 89

3.13. Índices de consumo del año 2016. ................................................................................ 90

3.14. Valoración económica. ................................................................................................... 91

Conclusiones. .............................................................................................................................. 93

Bibliografía................................................................................................................................... 94

Universidad de Pinar del Río. Introducción

Ing. Roberto José Poveda Flores 1

INTRODUCCIÓN.

La energía eléctrica es, sin dudas, el energético más utilizado en el mundo. Es el pilar del

desarrollo industrial de todos los países, parte importante del desarrollo social, y elemento

esencial para el desarrollo tecnológico. La electricidad juega un papel muy importante en la

vida del ser humano, con ella se establece una serie de comodidades que con el transcurso

de los años se van haciendo indispensables para el hombre.

En el 2004, Cuba sufrió una severa crisis en el Sistema Electro Energético Nacional (SEN),

sustentado en aquel entonces por grandes plantas de más de 25 años de explotación y baja

disponibilidad (60 %) con elevados índices de consumo de combustibles y redes de

transmisión y distribución en mal estado técnico. En la actualidad la energía eléctrica se

genera mayormente a partir de combustibles fósiles; hasta hace poco tiempo en Cuba la

generación de energía eléctrica era llevada a cabo por las termoeléctricas y solo una

pequeña parte correspondía a la generación eólica e hidroeléctrica. A partir de esta situación

surgen problemas con la generación de electricidad, existían grandes pérdidas en el

transporte de la energía desde las centrales termoeléctricas hasta los consumidores debido a

la distancia que existía entre ellas. Además, las centrales comenzaron a deteriorarse

obligando al país a gastar grandes cantidades de dinero para poder repararlas.

Para llevar a cabo la Revolución energética en Cuba, fue necesario romper con los

esquemas tradicionales en la generación de energía eléctrica, debido a la necesidad de

revitalizar el sistema eléctrico nacional, esta situación conllevó al surgimiento de la puesta en

marcha de un nuevo programa, el cual consiste en un esquema de generación eléctrica

distribuida (GED), que utiliza la instalación de emplazamientos compuestos por baterías de

Grupos Electrógenos (GE), que operan con diésel y fuell-oil. En esta esfera el surgimiento de

grandes máquinas que son capaces de transformar la energía mecánica en energía eléctrica,

conocidas como GE, se instalaron en el país, que sincronizadas al Sistema Eléctrico

Nacional (SEN), apoyaron la generación de las termoeléctricas, generando electricidad

durante las horas del día en que tiene lugar los picos de demanda ya que el país por su

condición económica no podía satisfacer la demanda de energía.

Estos grupos electrógenos están distribuidos en dependencia de su potencia y utilidad, a

todo lo largo y ancho del país, pueden ser pequeños, medianos o grandes. Los grandes, en



su mayoría, están conectados a la red nacional (SEN) con el fin de apoyar a las centrales

termoeléctricas en el proceso normal de generación, y reducir las pérdidas de transmisión y

distribución de corriente, ya que están localizados en puntos cercanos a los consumidores.

Esto trae consigo que se reduzcan los tamaños y números de las líneas eléctricas que deben

construirse y mantenerse en buenas condiciones. Este esquema proporciona una mayor

flexibilización del sistema electro energético, contribuye al ahorro de energía y disminuye el

impacto medio ambiental propio de estos procesos.

La Eficiencia Energética (EE) de las plantas eléctricas actuales se impone como una

prioridad, la determinación de los principales factores que inciden en los índices de consumo

(IC) en las unidades de generación constituye un aspecto de vital importancia y actualidad.

La EE de los GE se mide por un índice que relaciona el volumen de combustible consumido

con la energía generada (Litros de combustible vs kW generado). La disminución de los

consumos internos contribuye a la elevación de los niveles de entrega y la disminución del

costo por kW/h generado. La gestión de lodos de las depuradoras de aguas residuales, tiene

la peculiaridad de que ciertos usos y posibilidades de reciclaje, con el objeto de limitar el

posible efecto nocivo sobre factores ambientales como agua, suelo, vegetación, animales y

ser humano.

Reducir la formación y generación de lodos (los lodos son aprovechados como combustible)

producto del tratamiento y almacenamiento del fuell oil y aceites, dada la gran importancia

económica de disminuir el consumo de combustible y reducir los costos de explotación, como

un dato más a tener en cuenta valorar el uso del aditivo para fueloil.

La Empresa de Mantenimiento a Grupos Electrógenos de Fuell-Oíl (EMGEF) de Pinar del Rio

tiene la responsabilidad de generar energía eléctrica en los horarios pico con una elevada

disponibilidad e índices de consumo dentro de los valores establecidos por la Unión Eléctrica.

Para ello los recursos energéticos poseen un peso importante de los gastos, por lo que lograr

un máximo de eficiencia en su gestión y por tanto reducir al mínimo el impacto negativo

sobre el medio ambiente constituye un objetivo permanente de la generación con estos

grupos, sus resultados económicos están siendo afectados por la dificultad de controlar sus

índices de consumo energético. Esta situación ha generado la necesidad de una

investigación que se describe a continuación:



Diseño de la investigación:

Título: Disminución del consumo especifico de combustible en los motores Hyundai


del Río.

Problema: ¿Cómo disminuir los índices de consumo de combustible y la producción de lodos

de los motores Hyundai 9H25/33S manteniendo la continuidad y calidad del proceso de

generación de electricidad de la Central de Grupos Electrógenos de Fuell Oil “Antonio

Briones Montoto” de Pinar del Río.

Objeto de investigación: Generación de electricidad en Plantas de Grupos Electrógenos de

Fuell Oil.

Hipótesis: Si se ejecuta un monitoreo de las condiciones de explotación de los grupos

electrógenos de fuel oil de la Planta “Briones Montoto” se podrán establecer con claridad las

causas que provocan elevados índices de consumo energético y de producción de lodos, lo

cual permitirá diseñar una metodología para la disminución de los mismos en el proceso de

generación, disminuyendo los gastos, mejorando el servicio.

Objetivo General: Disminuir los índices de consumo de combustible y la producción de

lodos de los motores Hyundai 9H25/33S manteniendo la continuidad y calidad del proceso de

generación de electricidad de la Central de Grupos Electrógenos de Fuell Oil “Antonio

Briones Montoto” de Pinar del Río.

Objetivos Específicos:

1. Investigar el estado del arte y los antecedentes de la generación de electricidad con

Plantas de Grupos Electrógenos.

2. Monitorear el funcionamiento de los GE en términos de tiempo de explotación, consumo

de combustible y condiciones de explotación, así como las características del Fuell Oil,

determinando su incidencia en los índices de consumo y la producción de lodos.

3. Proponer metodología para la disminución de los índices de consumo del combustible y

la producción de lodos.

Universidad de Pinar del Río. CAPÍTULO I


CAPÍTULO I. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.

INTRODUCCIÓN.

La generación distribuida de electricidad, ha surgido como una forma viable de generación

con el objetivo de aprovechar al máximo los recursos que nos brinda la naturaleza. Cuba se

ha insertado en esta política mundial y ha proliferado la generación descentralizada con la

utilización de grupos de diésel y de fuel oil. Se caracteriza por encontrarse instalada en

puntos cercanos al consumidor. Su objetivo fundamental es reducir los flujos de energía por

la red, disminuyendo así las pérdidas en esta. La operación económica de un sistema de

potencia es muy importante para recuperar y obtener beneficios del capital que se invierte.

Las tarifas que fijan las instituciones reguladoras y la importancia de conservar el

combustible presionan a las compañías generadoras a alcanzar la eficiencia máxima posible.

En Cuba el problema es el ahorro y el costo del combustible fósil. La máxima eficiencia

minimiza el costo del kWh a los consumidores y también el costo que presenta a la compañía

el suministro de este kWh ante el alza constante de precios de combustible, mano de obra,

materia prima y mantenimiento.

Actualmente el uso de la electricidad es fundamental para realizar gran parte de nuestras

actividades; gracias a este tipo de energía tenemos una mejor calidad de vida. Con tan solo

oprimir botones obtenemos luz, calor, frío, imagen o sonido. Su uso es indispensable y

difícilmente nos detenemos a pensar acerca de su importancia y de los beneficios al utilizarla

eficientemente. El ahorro de energía eléctrica es un elemento fundamental para el

aprovechamiento de los recursos energéticos; ahorrar equivale a disminuir el consumo de

combustibles en la generación de electricidad evitando también la emisión de gases

contaminantes hacia la atmósfera.

El consumo de combustibles resulta fundamental en todas las actividades económicas del

país y en ellas destacan con un mayor uso de portadores energéticos la generación de

electricidad y el transporte estatal, que de conjunto consumen el 70 % del combustible.

Nuestra dependencia del petróleo nos hace vulnerables a la manipulación del mercado del

petróleo y las crisis de precios. Siendo el petróleo un recurso no renovable, no podemos

mantener el ritmo actual de uso de forma indefinida. Utilizarlo inteligentemente ahora; nos

dará tiempo para encontrar tecnologías y combustibles alternativos más sustentables. El



dióxido de carbono (CO2) derivado de la combustión de gasolina y diésel contribuye al

cambio climático global.

En este primer capítulo se realiza una investigación bibliográfica acerca de los sistemas de

generación distribuida de electricidad que usan motores de combustión interna fuel oil. Se

describe en particular una de las Centrales Eléctricas de fuel oil instaladas en nuestro país,

incluyendo sus sistemas, procesos y componentes. Se caracteriza el uso de la central con

sus riesgos para en medio ambiente, los motores de combustión interna fuel oil Himsen

Hyundai utilizados en estas centrales, se detallan en particular los combustibles diésel y Fuell

Oil y sus características, composición y procesos de preparación y también sobre la

generación de lodo de los mismos. Además, se incluye una investigación entorno a los

diferentes tipos de aditivos aplicados a motores de combustión interna.

1.1. Panorama mundial.

Los principales impulsores de las políticas de eficiencia energética a largo plazo son la

seguridad del suministro de la energía, la eficiencia de las economías nacionales, las

preocupaciones ambientales - incluyendo el calentamiento global - y, en los países en

desarrollo, las limitaciones de inversión en el sector de oferta energética. El enorme potencial

de mejoras de eficiencia energética en todas las etapas de producción y uso de la energía es

ampliamente reconocido, pero alcanzar este potencial sigue siendo un desafío casi mundial.

Para poder comprender y entender todos y cada uno de los sectores más importantes a nivel

global y mundial para eso daremos un pequeño vistazo a los más importantes sectores y

agencias encargadas de fomentar la eficiencia energética. (Gazzoni, Azurdia, Blanco,

Estrada, & Macedo, 2010)

Tendencias energéticas mundiales. 1.1.1.

Desde comienzos del presente siglo se ha reforzado el cuestionamiento del modelo

energético vigente, que está basado preferentemente en los combustibles fósiles, como el

petróleo, el carbón mineral y el gas natural. Resultan cada vez más evidentes los límites de

dicho modelo, tanto en el orden económico (altos precios de la energía), como en el plano

social (inequidad y pobreza energética) y ambiental (implicaciones adversas para el entorno).

En estas condiciones resulta extremadamente limitado el aprovechamiento de las fuentes



renovables de energía y existen enormes reservas no utilizadas de ahorro y eficiencia

energética.

Muchos de los problemas energéticos del mundo actual se han tornado más graves en los

últimos 25 años, después de más de dos décadas de políticas neoliberales que estimularon

la desregulación y la liberalización energética. Esas fórmulas de mercado propiciaron, en

muchos casos, el desmantelamiento del control estatal en diversos países y regiones, con el

consecuente reforzamiento del control transnacional en esos segmentos estratégicos.

Además, se han reforzado los conflictos internacionales y las guerras de rapiña de las

grandes potencias por el control de los recursos energéticos del planeta, sobre todo aquellos

no renovables, como el petróleo y gas natural.

Ante tales tendencias, se impone la necesidad de una reestructuración energética global que

cambie significativamente los patrones actuales de generación y consumo de energía, y que

promueva el desarrollo sostenible sobre bases de equidad y justicia social. Se requiere

también continuar avanzando en la cooperación energética Sur-Sur, a partir de criterios de

solidaridad internacional. (Ramón Pichs Madruga y col., 2012)

Panorama regional de América Latina y el Caribe. 1.1.2.

El crecimiento de la demanda de China, India y USA presionara la demanda de petróleo

principalmente en el segmento del transporte, la búsqueda intensa de nuevas alternativas al

petróleo y derivados, una baja integración energética; es decir que se consoliden muy pocos

proyectos de infraestructura principalmente en gas natural y electricidad lo que se espera

afecte repercuta en menor competitividad y tasas de crecimiento.

Una alta integración energética en gas natural y electricidad que permite mayor

competitividad regional y mayor crecimiento proyecta una diferencia los diversos escenarios

posibles y se ha estimado en 1% crecimiento del Producto Interno Bruto para la Región. (Álvaro

Ríos Roca (OLADE) 2006)

1.2. Situación energética en Cuba.

En el país, al inicio del 2006, existen 2,940 MW de potencia instalada en Termoeléctricas,

gran parte de las cuales supera los 25 años de explotación, y tienen una disponibilidad

promedio del 60 % y grandes consumos de combustible por kWh generado.



Este sistema está siendo sustituido paulatinamente por la nueva generación de grupos

electrógenos y se le dedican los recursos mínimos necesarios para mantener la

disponibilidad de las unidades más eficientes. Otras unidades serán conservadas y estarán

listas para trabajar cuando se requiera, en tanto transcurra la primera fase de la

transformación del actual sistema.

Por otro lado, es sabido que la generación eléctrica más eficiente y conveniente para Cuba

es la que tiene lugar a partir del gas acompañante del crudo, esto ha propiciado que

actualmente haya 405 MW de potencia instalada para generar electricidad con ese recurso.

De la cifra mencionada, 305 MW se producen en las plantas de EnerGas y 100MW en la

termoeléctrica de Santa Cruz del Norte, preparada tecnológicamente para la quema

simultánea de gas y crudo.

Por otra parte, ha trascendido que se prevé que en los próximos 5 años la capacidad

generativa del país se vea incrementada en 4 unidades de 200 MW de potencia de las cuales

una será instalada en la termoeléctrica Máximo Gómez y los tres restantes en la

termoeléctrica del Este de La Habana.

No obstante, estos resultados, en Cuba se dieron la máxima prioridad también, por supuesto,

al incremento de la eficiencia energética, a la aplicación de cuanta medida de ahorro que

resultara posible en todos los centros de trabajo y actividades sociales, y a la búsqueda y

aprovechamiento de Fuentes Alternativas de Energía. (Diaz C. J., 2007)

La Revolución Energética en Cuba. 1.2.1.

La revolución de la energía de Cuba generó un cambio sustancial en la forma como el país

transforma y usa la energía. El objetivo fundamental de este proceso enfocaba a la

transformación radical de los procesos de generación, distribución y consumo final de la

electricidad, apuntando a la eficiencia energética como su principal herramienta.

Esta tarea se inició aceleradamente en el año 2005. Teniendo en cuenta la dimensión del

propósito, la Asamblea Nacional del Poder Popular acordó nombrar el año 2006; "Año de la

Revolución Energética en Cuba" (REC), que contó con 6 líneas nacionales de actuación

1. Generación distribuida: se instalaron grupos electrógenos de generación con motores

diésel y fuel, se crearon centros de investigación y se formó personal técnico.



2. Autosuficiencia energética: incremento del aprovechamiento del petróleo y gas natural

nacional, investigación y prospección, mejoras tecnológicas.

3. Rehabilitación en las redes de transmisión y distribución: reducción de las pérdidas,

sustitución de postes, acometidas y circuitos, sustitución de medidores analógicos

eléctricos por electrónicos en el sector residencial, eliminación de zonas de bajo

voltaje.

4. Incremento de la eficiencia: cambio masivo de electrodomésticos (refrigeradores,

equipos de climatización, televisores y ventiladores), bombas de agua, bombillas

eléctricas (incandescentes por fluorescentes); generalización del sistema de cocción

eléctrico (hornillas, ollas multipropósito, arroceras, etc.), eliminando el uso del

queroseno y el gas licuado de petróleo (GLP) y aumento de la tarifa eléctrica.

5. Participación y concienciación: participación de las brigadas estudiantiles y

trabajadores sociales en la promoción de una cultura de ahorro de energía,

concienciación en los medios de comunicación y por parte del Programa de Ahorro de

Electricidad del Ministerio de Educación.

6. Fuentes renovables de energías: promoción de la eólica, solar, hidráulica, biomasa,

así como cooperación nacional e internacional para su desarrollo. (Generación

Distribuida de Electricidad Cubana, 2010)

Estrategia nacional para el ahorro y Eficiencia energética. 1.2.2.

1. Lograr la aprobación del Marco Legal propuesto para el fomento de la Energía

Renovable y del Uso Racional y Eficiente de Energía en Cuba.

2. Implementación de un sistema de normalización y etiquetado, a través del Reglamento

Técnico de Eficiencia y Calidad de los equipos importados o fabricados en el país, en

vigor a través de Resolución del MINBAS desde el año 2009.

3. Aplicación de la Norma Cubana de Diseño Bioclimático de las Edificaciones, de

cumplimiento obligatorio desde el 2008 por Resolución del Ministerio de la

Construcción.

4. Modificación de la Tarifa Eléctrica en el Sector Estatal.

5. Certificación de la eficiencia energética de las nuevas inversiones presentadas al plan

económico 2010.



6. Continuar implementando en conjunto con las universidades el Sistema de Gestión

Eficiente de la Energía (TGTEE).

7. Consolidar el trabajo del Grupo Coordinador Nacional para el Ahorro y la Eficiencia

Energética.

8. Lograr la determinación de índices de consumos físicos en los centros altos

consumidores. Crear bases de datos donde se comparen centros similares de Cuba y

de otros países.

9. Incrementar la cantidad de servicios seleccionados logrando llevar el control del

consumo total del 45 % al 60 % del sector estatal.

10. Capacitación en el URE a los Directores de estas empresas.

11. Aumentar el empleo de la cogeneración y la energía renovable.

12. Mejora del aislamiento térmico en las edificaciones y en la industria.

13. Implementar el Premio Nacional al Ahorro de Electricidad.

14. Continuar fomentando la introducción de equipos eficientes en el sector residencial.

15. Fortalecer las empresas de servicios energéticos y grupos de supervisión.

16. Continuar implementando proyectos nacionales de ahorro en los sectores y sistemas

donde se recupere rápido la inversión.

17. Fortalecer las Direcciones Energéticas de los organismos y gobiernos territoriales,

para mantener de manera sostenible el control de la eficiencia energética a nivel

territorial y la implementación de las políticas establecidas en el país.

18. Terminar el mapa de la Estructura de Consumo por uso final de la energía y el

potencial de ahorro por provincias y por organismos.

19. Elaborar el Programa de Eficiencia Energética del país hasta el 2020, respaldado por

los planes de la economía.

20. Presentar proyectos para ser financiados por el Mecanismo de Desarrollo Limpio.

21. Buscar otras fuentes de financiamiento.

22. Fortalecerla integración e intercambio de experiencias con otros países.

Programas y resultados de Eficiencia Energética. 1.2.3.

I. Programas de la Revolución Energética.

En el marco del Programa se diseñaron las siguientes acciones:



1. Ahorro y uso eficiente de la energía en varios sectores consumidores y usos finales de

la energía como: refrigeración y aire acondicionado, térmico, iluminación, bombeo de

agua, cocción de alimentos, calentamiento de agua, entre otros.

2. Incremento de la exploración y producción de petróleo y gas.

3. Uso de energías renovables: biomasa, solar, eólica, Hidroenergía.

4. Incremento de la disponibilidad y eficiencia del servicio eléctrico: sistema de

generación distribuida y rehabilitación de las redes eléctricas de suministro.

5. Campañas, capacitación y educación sobre el uso eficiente de la energía con

cobertura nacional.

II. Resultados de la Revolución Energética.

Las acciones implementadas con la puesta en práctica de la Revolución Energética han

conducido a un triple impacto dirigido a tres dimensiones fundamentales: económica, social y

en lo energético ambiental, las cuales guardan estrecha relación entre sí.

1. En lo económico: Ahorro de energía eléctrica en el sector residencial y estatal,

disminuyendo costos en la generación de electricidad utilizando este presupuesto

ahorrado en proyectos sociales y por consiguiente, disminución de la cantidad de

combustible utilizado en el país.

2. En lo social: Mejora de las condiciones de vida de las familias cubanas, reduciendo el

consumo eléctrico de la vivienda, mejorando su economía familiar; fomentando

hábitos y costumbres de uso racional de los energéticos.

3. En lo energético – ambiental: Reduce la máxima demanda eléctrica del sistema de

generación del país, retardando nuevas inversiones en plantas generadoras.

Disminuye la carga de contaminantes a la atmósfera, prolongando así el tiempo de

duración de la reserva de combustibles fósiles del país y disminuyendo el impacto

ambiental por el uso irracional de éstos en la generación de energía eléctrica.

Barreras que dificultan el desarrollo de las acciones y programas de Eficiencia 1.2.4.

Energética.

1. Dificultades para el financiamiento de acciones y proyectos de eficiencia energética.

2. Dificultades de acceso (económico) a tecnologías eficientes (necesidad de subsidios

del Estado).

3. Demora en la generación de una cultura de la eficiencia energética en la sociedad.



(Borroto & Monteagudo, 2006)

1.3. Descripción de una Central Eléctrica de Fuell Oil.

Esta central eléctrica es un emplazamiento donde la mayor parte de sus componentes están

instalados en contenedores diseñados específicamente con este propósito. Los elementos

que posee este emplazamiento se pueden dividir en dispositivos de una batería y los

componentes comunes; estos elementos comunes están compuestos por la sala de control y

monitoreo remoto, la planta de tratamiento de agua y el generador de arranque. Este

emplazamiento cuenta con cuatro baterías, cada batería cuenta con cuatro grupos motor-

generador, una planta de tratamiento de combustible y aceite, una unidad de control

eléctrico, dos compresores, una cardera recuperativa y un transformador de enlace con el

sistema eléctrico nacional. Su esquema de funcionamiento se indica en la Figura 1. (Heavy

Industries stx,, 2013)

Figura 1. Esquema de funcionamiento de una betería de una central de Fuell Oil.

Partes principales que conforman la Central Eléctrica de Fuell Oil. 1.3.1.

1. La estación de resección y bombeo



A. Taques de almacenamiento de combustibles y desechos

B. Trampas de refinamiento

2. Unidades de Tratamiento de Combustible (HTU)

3. Los motores-Generadores

4. Unidades de Tratamiento Eléctrico (ETU)

5. Las Calderas Recuperativas

A. Calderas

B. Compresores

C. Chimeneas

6. La unidad de Control Eléctrico

A- El Control Remoto

B- Un Generador Auxiliar o Generador de Arranque en Negro

C- La Pizarra Electrónica (PGD)

7. Grupo de Transformadores

8. La Unidad de Tratamiento de Agua (WTA)

9. El Laboratorio Químico

10. Taller Mecánico

1.3.1.1. Sala de Control y Monitoreo.

Una sala de control y monitoreo es el lugar donde se opera todo el emplazamiento. Posee en

su interior una consola de mando con una computadora que a través de su pantalla brinda

acceso a los parámetros, mediciones, alarmas, señalizaciones, disparos y al mismo tiempo

permite operar cualquier equipo. Cada consola de control está diseñada para 16 grupos

motor-generador, o sea, 4 baterías. Cada consola posee en su panel horizontal los botones

de parada por emergencia de cada uno de los motores, las llaves para los modos de control

y funcionamiento de frecuencia, voltaje y factor de potencia. En el panel vertical además del

monitor de la computadora posee las lámparas de señalización de alarmas.

1.3.1.1.1. Software de control del régimen de la central (SCADA).

La sala de control y monitoreo es el lugar donde se opera toda la central de fuel. Posee en su

interior una consola de mando con una computadora que a través de un software

denominado SCADA brinda acceso a parámetros, mediciones, alarmas, señalizaciones,

disparos y al mismo tiempo permite operar cualquier equipo. El software controla parámetros



de toda la central. Específicamente en el motor Himsen Hyundai 9H25/33S monitorea la

presión y temperatura del combustible, presión y temperatura del aceite, presión del aire de

carga, temperatura del agua de enfriamiento a la salida de la camisa y la temperatura de los

gases de escape de cada cilindro.

1.3.1.2. Motor-Generador.

El grupo motor-generador está compuesto por un motor diésel HIMSEN 9H25/33S, el

generador eléctrico HYUNDAI 2.5 MW, 6 600 V y los paneles de control. El motor diésel

9H25/33S está diseñado para consumir fuel oil como combustible, pero su arranque y parada

se producen con diésel, tiene una potencia mecánica de 2500 kW, 9 cilindros en línea y 900

rpm de velocidad nominal. El generador eléctrico HYUNDAI (ver anexo 1) es trifásico

sincrónico, con una potencia nominal de 2500 kW, un voltaje nominal de 6.60 kV, corriente

nominal de 273.5 A y una frecuencia de 60 Hz. Los paneles de control se dividen en 3

secciones. La primera es el control de los dispositivos auxiliar$es (ventiladores de

enfriamientos, bombas y válvulas), la segunda se encarga de la señalización y control del

motor y el generador (control de velocidad y voltaje), y la tercera brinda las mediciones de los

principales parámetros eléctricos (potencia, voltaje, temperatura y corriente). (Francisco,

Díaz, Costa, & Castro, 2007)

1.3.1.2.1. Descripción de los MCI de la Central Fuel Oil.

En la central eléctrica de fuell oil se utilizan los motores del tipo HIMSEN HYUNDAI y modelo

9H25/33S de 27.32 ton de peso. El nombre HIMSEN significa “Motor de Velocidad Media de

Alta Tecnología” y corresponde a la fábrica que diseñó este motor perteneciente a la

compañía HYUNDAI. La designación del modelo 9H21/32S nos brinda sucesivamente

mediante sus letras y números información como por ejemplo que posee 9 cilindros,

pertenece a la compañía HYUNDAI, el diámetro de los cilindros es 25 cm, la carrera del

pistón es 33 cm y S que es un motor estacionario.

Cuentan con un diseño contenedorizado, son capaces de trabajar a una temperatura que

oscila entre 54 °C y 45 °C. En cuanto a las características principales de este motor se puede

afirmar que su potencia de salida es de 2700 kW y su velocidad nominal de 900 rpm. A

continuación, se muestran más especificaciones en la tabla 1.



Puede trabajar sin ningún tipo de problema con combustible diésel y también con uno pesado

de hasta 700 cSt de viscosidad a 50 °C de temperatura. Son altamente económicos y

ecológicos debido a que tienen una alta relación de carrera contra diámetro del cilindro, una

alta relación de compresión y una alta presión de inyección de combustible. Este motor

posee una estructura simple y robusta en cuanto a número de componentes del motor y al

acceso fácil y directo de los dispositivos para el mantenimiento. Su sistema de alimentación

es completamente modularizado con accesibilidad directa. (Hyundai Heavy Industries Co,

2005)

Tabla 1. Especificaciones técnicas del motor.

Configuración de los cilindros En línea

Número de Cilindro 9

Velocidad de operación 900 rpm

Potencia por Cilindro 200 kW

Diámetro del cilindro 250 mm

Desplazamiento del pistón 330 mm

El Volumen de barrido por el Cilindro 16.2 dm3

Promedio de la Velocidad del Pistón 11m/s

Promedio de la Presión Eficaz 22.2 bar

La Proporción de compresión 17:1

Dirección de la rotación del motor

En el sentido de las agujas del reloj

Visto del Lado del Generador (No-

reversible)



Orden de encendido de los cilindros 1-3-5-7-9-8-6-4-2

1.3.1.2.2. Prueba de hermeticidad con DEC-TESTER.

El DEC-TESTER proporciona una condición confiable y eficiente monitoreo de la cámara de

combustión en diésel de 4 tiempos y motores de gas con un diámetro de 160-460 mm. El

equipamiento monitorea la condición actual del paquete del anillo de pistón, revestimiento

cilindro y válvulas de entrada y escape.

Las inspecciones periódicas de DEC-TESTER son importantes complemento a los

procedimientos de mantenimiento existentes, por lo que es posible personalizar los intervalos

de reacondicionamiento del motor para reducir los costos operacionales y evitar averías del

motor. Se pueden obtener considerables ahorros a través del monitoreo de estado regular de

la cámara de combustión. Anillos de pistón, rotos o desgastados, desgaste excesivo del

revestimiento o asientos de válvula gastados son fácilmente detectados por el probador de la

cámara de combustión del motor diésel. Tales anormalidades a menudo no son posibles de

detectar a través de mediciones de presión en el cilindro.

El desgaste del motor depende de varias condiciones de funcionamiento, incluido el tipo de

combustible y aceite lubricante, patrón de carga y temperatura ambiente y humedad. Esto

conduce a diferencias significativas en el motor. Al tomar en cuenta el costo operacional,

basado en horas los intervalos de revisión no son óptimos. Para motores con cámara de

combustión en malas condiciones, el consumo de aceite lubricante y filtro de aceite, el

ensuciamiento se vuelve excesivo, lo que aumenta el costo operacional. (EMGEF, 2013)

1.3.1.3. Unidades de Tratamiento de Combustible y Aceite (HTU).

La planta de tratamiento de combustible y aceite está diseñada para garantizar los

parámetros de presión y viscosidad del combustible para que sean quemados eficientemente

en el motor diésel (6 bar y 12 cSt), eliminar el contenido de sólidos y agua en el combustible

y el aceite mediante un proceso de centrifugado (depuración). Posibilitar el funcionamiento

del motor diésel con combustible ligero o pesado según sea la demanda. Esta planta está

conformada por 3 depuradoras (2 de combustible y una de aceite), bombas reforzadas,

válvulas de 3 vías de suministro de combustible pesado y ligero, sistemas de control de

viscosidad, un tanque de lodo, entre otros. (MTU Friedrichshafen GmbH, 2016)



1.3.1.4. Las Calderas Recuperativas.

La caldera de una central de fuel de generación distribuida es recuperativa, ya que utiliza la

energía en forma de calor de los gases de escape antes de expulsarse a la atmósfera para

producir vapor y calentar agua. Básicamente es un intercambiador de calor de tubos de

agua, o sea, los gases de escape viajan a un colector común para más tarde ponerlos en

contacto con la superficie exterior de los tubos por donde circula el agua tratada de abajo

hacia arriba, el agua por su parte circula en el mismo sentido que los gases de escape de los

motores. Los parámetros de presión y temperatura del vapor se regulan por una válvula

llamada bypass que se ubica a la entrada de la caldera regulando el flujo de los gases de

escape que pasan por la caldera.

Volviendo a los gases de escape de los motores fuel se puede afirmar que estos a su paso

arrastran determinadas impurezas que se van depositando en la superficie exterior de los

tubos de agua, creando una capa que obstruye la transferencia de calor de los gases al

agua. Por tanto, esta caldera además de tomar vapor para calentar el fuel oil dedica un por

ciento de ese vapor en un mecanismo de auto soplado por atomización de la superficie

exterior de los tubos, eliminando así las impurezas depositadas. Este sistema funciona cada

40 segundos de forma giratoria, enviando así suficiente vapor para la limpieza adecuada de

la superficie externa del tubo, mejorando también la transferencia de calor que es el principal

propósito de este dispositivo. En general el vapor producido por la caldera recuperativa se

emplea para el calentamiento del combustible y el aceite que garantizan el trasiego, en la

combustión del fuel oil, en la purificación del aceite y el combustible, y en el sistema de auto

limpieza de los tubos de la caldera.

1.3.1.5. La Unidad de Control Eléctrico.

Tiene la función de permitir la sincronización de cada uno de los cuatro generadores de la

batería ente sí y con el sistema eléctrico nacional. Además, asegurar la alimentación eléctrica

a todos los consumidores propios de la planta.

1.3.1.6. Grupo de Transformadores.

Por último, el transformador de enlace con el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) es el que

garantiza que la energía producida de la planta llegue al sistema eléctrico nacional que es su

destino final, exceptuando cuando se está en presencia de un desastre natural y se esté



generando en modo de isla. Dentro de sus características fundamentales están que su

voltaje nominal es de 4.16 kV, su potencia es de 8.5 MVA, su enfriamiento es del tipo ONAN

y su conexión es Δ y Υ.

1.3.1.7. Planta de Tratamiento de Agua (WTA).

Necesariamente para el buen funcionamiento de los procesos industriales donde interviene el

agua se necesita un tratamiento previo para evitar daños en los diferentes sistemas. El

propósito de la planta de tratamiento de agua es garantizar las características físicas y químicas

del agua que demanda el fabricante. El agua en la central de fuel se utiliza para tres objetivos

fundamentales, uno es el enfriamiento del motor, aceite y aire de carga, otro es alimentar a la

cadera para producir vapor y el último es garantizar el funcionamiento de las purificadoras de

aceite y combustible. En la planta de tratamiento de agua existen al ingreso del agua filtros

mecánicos de arena y carbón para eliminar sólidos, barro, arena, bacterias, olores, colores y

sabores que trae de su fuente externa, ya sean ríos, presas, o pozos. Más adelante el agua

pasa a través de la unidad de ósmosis inversa donde se le extraen los iones de calcio y

magnesio que acreditan el agua como dura. Ambos procesos eliminan por completo las

impurezas físicas y químicas del agua dejándola ligeramente por debajo del valor neutro de

PH, o sea, algo ácida.

1.3.1.8. Generador de Arranque en Negro.

En particular el generador de arranque en negro es un grupo electrógeno diésel de

emergencia pequeño, con solo 45 kW de potencia destinado alimentar a los consumidores

imprescindibles para el arranque de solo un grupo motor-generador en situaciones de

pérdida total de energía eléctrica. El arranque del emplazamiento en estas condiciones se

denomina “arranque en negro”.

Los componentes principales que este generador alimenta son los compresores de aire y

bombas de trasiego de diésel y pre-lubricación de los motores. En general el conjunto de

generador de arranque en negro está formado por un motor diésel de 50 kW de potencia, un

generador eléctrico trifásico de 480 V y 60 Hz de voltaje y frecuencia respectivamente, un

tanque de diésel, una batería y un panel de control.



1.4. Materias Primas.

Las materias primas son los materiales que necesita una industria para obtener los productos

que elabora. La generación distribuida de electricidad mediante grupos electrógenos que

queman fuel oil utilizan cuatro materias primas; los aceites lubricantes, el agua tratada como

refrigerante y los combustibles diésel y el fuel oil.

Aceites lubricantes. 1.4.1.

Un aceite lubricante está compuesto por la base lubricante y aditivos. La base lubricante es

el componente más importante del aceite. Define las propiedades más importantes como las

de antidesgasté, antioxidante, índice de viscosidad, etc.

Es importante afirmar que la base lubricante no se deteriora, sino se contamina. Al agotarse

los aditivos comienza con un proceso de degradación denominado oxidación del aceite

tornándose totalmente ácido. Por su parte los aditivos se encargan de mejorar e incluir

propiedades en la base lubricante. Dentro de los aditivos más conocidos están inhibidores de

la oxidación, inhibidores de la corrosión, los antidesgasté y los inhibidores de herrumbre.

Las funciones principales de los aceites lubricantes son:

1. Disminuir el rozamiento.

2. Reducir el desgaste.

3. Evacuar el calor (refrigerante).

4. Facilitar el lavado y la dispersión de las impurezas.

5. Minimizar la herrumbre y la corrosión que puede ocasionar el agua y los ácidos

residuales.

6. Transmitir potencia.

7. Reducir la formación de depósitos duros (carbono, barnices, lacas, etc.).

8. Sellar

Aguas tratadas como refrigerantes. 1.4.2.

Las aguas se dividen en cuatro clasificaciones; la atmosférica (lluvia, rocío), la superficial

(ríos, lagos), la subterránea (pozos) y las salobres (mares, océanos). Todas estas

clasificaciones poseen una composición diferente. Las impurezas se incorporan al agua de

diferentes maneras, por ejemplo, en los pozos las aguas poseen sales como calcio y

magnesio provenientes de rocas. Se necesita en las industrias eliminar esas impurezas ya



que producen incrustaciones y otros problemas no deseados. En la tabla 2 se muestran las

características fundamentales que debe poseer el agua tratada.

Tabla 2. Características del agua tratada.

Dureza total. 1mg/L.

Conductividad. 1mS/cm.

PH. 7.0-8.0.

Cloruros. 25 ppm.

Sulfatos. 25 ppm.

Hierro. 0.05 ppm.

Amoniaco 0.05 ppm.

Nitritos. Ausencia.

Nitratos. Menos de 25 ppm.

Combustible. 1.4.3.

1.4.3.1. Características de los Gasóleos.

Los Gasóleos también deben tener una serie de características que se adecuen a su

manipulación, almacenamiento e utilización. La siguiente clasificación puede establecerse de

forma general:

Características relacionadas con las prestaciones del motor:

Número de Cetano

Viscosidad

Volatilidad

Densidad

Estabilidad

Características relacionadas con el estado del motor:

Azufre

Corrosión

Características relacionadas con la emisión de contaminantes:



Composición hidrocarbonada

Azufre

Curva de Destilación

Volatilidad

Características relacionadas con el almacenamiento:

Estabilidad a la Oxidación

Punto de Obturamiento de Filtro Frío

Descripción y funcionamiento de las purificadoras.

Descripción

1.4.3.2. Caracterización del petróleo.

El petróleo por su aspecto exterior podría ser definido como un líquido viscoso, entre amarillo

y carmelita oscuro, con reflejos verdes, de olor fuerte característico y densidad comprendida

entre 0,8 y 0,95 g/ml según su origen, es una sustancia más o menos fluida. Su naturaleza

es muy variada en dependencia del lugar donde sea extraído. Al estudiar la composición

química del petróleo se puso de manifiesto que, está formado, esencialmente, por una

mezcla de hidrocarburos de propiedades físico-químicas muy dispersas, ello determina la

necesidad de separarlo en grupos más reducidos de hidrocarburos de propiedades más

homogéneas, que constituyan productos que satisfagan las especificaciones técnicas

impuestas por determinadas aplicaciones.

Los productos obtenidos del crudo, mediante la simple separación física de determinados

grupos de componentes de volatilidad más homogénea que él, no son aún productos

terminados, debiendo ser sometidos, posteriormente a determinados tratamientos

industriales solo después de los cuales, podrán ser enviados al mercado. El conjunto de

procesos a que se somete un crudo para obtener de él una serie de productos acabados que

cumplan determinadas especificaciones técnicas, recibe el nombre de “Refinación del

petróleo” y es realizado en instalaciones industriales denominadas refinerías. El trabajo de

refinación consiste pues, en garantizar, a partir de una materia prima única, el petróleo crudo,

la fabricación de una extensa gama de productos acabados que deben satisfacer la demanda

cualitativa y cuantitativa del mercado. Una de las formas de refinación más utilizadas en la



actualidad es la “Destilación primaria (Topping)” y se realiza en torres de fraccionamiento con

el objetivo de obtener algunos derivados entre los cuales están:

Naftas: Estas fracciones son muy livianas (densidad = 0,75 g/ml) y de baja temperatura

de destilación: menor de 175 °C. Están compuestas por hidrocarburos de 5 a 12 átomos

de carbono.

Querosenes: Los querosenes destilan entre 175 °C y 275 °C, siendo de densidad

mediana (densidad = 0,8 g/ml). Sus componentes son hidrocarburos de 12 a 18 átomos

de carbono.

Gas oíl: El gas oíl es un líquido denso (0,9 g/ml) y aceitoso, que destila entre 275 °C y

325 °C. Sus hidrocarburos poseen más de 18 átomos de carbono.

Queda un residuo que no destila: el fuel oíl, que se extrae de la base de la torre. Es un

líquido negro y viscoso de excelente poder calórico: 10 000 cal/g. Una alternativa es utilizarlo

como combustible en las termoeléctricas, barcos, fábricas de cemento y vidrio, la otra es

someterlo a una segunda destilación fraccionada: "La destilación conservativa", o destilación

al vacío, que se practica a presión muy reducida. Se separan nuevas fracciones que, en este

caso, resultan ser "aceites lubricantes", estos son livianos, medios o pesados según su

densidad y temperaturas de destilación. El residuo final es el asfalto, imposible de fraccionar

y es utilizado para pavimentación e impermeabilización de techos y cañerías.

1.4.3.3. Caracterización del Diésel.

El petróleo crudo es la materia prima principal de la industria de Refinación del Petróleo, está

constituido por una mezcla de diferentes tipos de hidrocarburos, cuyas moléculas se

componen de Carbono e Hidrógeno, con un pequeño porcentaje de otros elementos

conformando hidrocarburos de estructuras más o menos complejas como compuestos

heterocíclicos de nitrógeno, oxígeno y azufre, compuestos órganos metálicos, además

contiene sedimentos inorgánicos y agua. Sus valores aproximados se reflejan en la tabla 3

Tabla 3. Composición de los crudos.

Crudos Composición (% peso)

Carbono 84 – 87

Hidrogeno 11− 14



Azufre 0 – 5

Nitrógeno 0 – 0,2

Oxígeno 0 – 0,5

El petróleo tiene un aspecto exterior, líquido viscoso, entre amarillo y carmelita oscuro, con

reflejos verdes, de olor fuerte característico y densidad comprendida entre 0,8 y 0,95 g/ml

según su origen, es una sustancia más o menos fluida. Su naturaleza es muy variada en

dependencia del lugar donde sea extraído.

Está formado, esencialmente, por una mezcla de hidrocarburos de propiedades físico-

químicas muy dispersas, ello determina la necesidad de separarlo en grupos más reducidos

de hidrocarburos de propiedades más homogéneas, que constituyan productos que

satisfagan las especificaciones técnicas impuestas por determinadas aplicaciones. [3].

El conjunto de procesos a que se somete un crudo para obtener de él una serie de productos

acabados que cumplan determinadas especificaciones técnicas, recibe el nombre de

“Refinación del petróleo” y es realizado en instalaciones industriales denominadas refinerías.

El trabajo de refinación consiste pues, en garantizar, a partir de una materia prima única, el

petróleo crudo, la fabricación de una extensa gama de productos acabados que deben

satisfacer la demanda cualitativa y cuantitativa del mercado.

1.4.3.4. Caracterización del Fuell Oil.

Se le llama Fuell Oil al residuo que queda después de destilar el gas oíl en la base de la

torre, lugar de donde se extrae, es un líquido negro y viscoso de excelente poder calórico,

que puede ser utilizado como combustible en termoeléctricas, barcos, fábricas de cemento y

vidrio, etcétera. El fuel oíl generalmente constituye entre un 30 y un 50 % del rendimiento de

la destilación mientras que la demanda es mucho mayor en el caso de las fracciones más

ligeras, por eso las refinerías modernas utilizan técnicas de conversión química para obtener

los productos que necesitan los usuarios. Entre esos métodos son importantes los diversos

procesos de "cracking" que rompen las moléculas grandes de las fracciones pesadas para

formar moléculas más pequeñas y valiosas. Con las técnicas del cracking térmico, como las

de "visbreacking", las moléculas se rompen por el calor. El visbreacking reduce la viscosidad

del residuo alimentado para producir un fuel oíl comerciable, que requiere menos mezcla con

productos de mayor valor. En los procesos de cracking catalítico, las fracciones pesadas se



desintegran en presencia de un catalizador que, es una sustancia que causa cambios

químicos sin que ella sufra modificaciones en el proceso.

1.4.3.4.3. Principales propiedades del Fuell Oil.

La composición química exacta de cada uno de los Fuell variará dependiendo del origen y de

otros factores. En general los Fuel residuales presentan las siguientes características y

propiedades:

Características:

1. Baja solubilidad en agua.

2. Gran dificultad de limpieza, por su viscosidad y adherencia.

3. Degradación lenta.

4. Poca capacidad de dispersión.

Propiedades:

1. Viscosidad

2. Punto de inflamación

3. Estabilidad

4. Valor calórico

5. Gravedad API y densidad

6. Azufre

A- Azufre corrosivo

B- Azufre total

1. Contaminación

2. Contenido de agua

3. Contenido de cenizas

4. Contenido de carbón Conradson.

5. Emulsiones.

1. Viscosidad:

La viscosidad es una propiedad física característica de todos los fluidos que emerge de las

colisiones entre las partículas del fluido que se mueven a diferentes velocidades, provocando

una resistencia a su movimiento. Cuando un fluido se mueve forzado por un tubo, las

partículas que componen el fluido se mueven más rápido cerca del eje longitudinal del tubo, y



más lentas cerca de las paredes. La viscosidad del fuel oíl tiene que ver con su atomización

en la tobera del quemador. Partiendo de que la tobera de los quemadores atomiza un

combustible eficiente sólo cuando este está dentro de ciertos rangos de viscosidad, la

viscosidad y la relación viscosidad-temperatura determinan la temperatura a la cual este

debe ser precalentado. Para lograr un correcto uso del fuel oíl éste debe estar dentro de

ciertos límites de viscosidad para minimizar los requerimientos de ajustes del quemador. Si la

viscosidad del combustible en el quemador es demasiado alta, la atomización es pobre y hay

una depresión excesiva de carbono, si la viscosidad es muy baja ocurre el retroceso y puede

resultar un quemado errático. La viscosidad también está relacionada con las precisiones de

bombeo del combustible y con los costos de bombeo y es de primordial importancia para los

grados más pesados que requieren de precalentamiento antes de ser quemados [6].

2. Punto de inflamación:

El punto de inflamación es el valor de temperatura a la que debe calentarse el combustible,

para que desprenda suficiente vapor y forme una mezcla inflamable con el aire, después de

exponerlo a una llama. Para medir el punto de inflamación en los combustibles se usa el

aparato de PenskyMartens copa cerrada, la metódica para esta prueba se establece según la

norma ASTM D93 con la particularidad de que se subdivide en dos procedimientos que se

aplican según el tipo de sustancia a analizar [17].

El Punto de Inflamación de un componente vendrá dado por la cantidad de hidrocarburos

ligeros, con punto de ebullición inferior al especificado, presentes en el mismo. En principio

cabría pensar que, si el componente más ligero en la formulación de un gasoil es un corte de

keroseno, con un punto inicial del orden de los 190 ºC, no debería contener hidrocarburos

con punto de ebullición inferior a 55 ºC. Esto no es así debido a las condiciones de

fraccionamiento de las columnas de destilación en las que se obtienen estos componentes, si

este fraccionamiento no es bueno el punto de inflamación será siempre muy inferior al punto

inicial de destilación. Incluso teniendo un grado de fraccionamiento adecuado, el contenido

en fracciones del tipo keroseno en el gasoil viene limitado por el Punto de Inflamación.

Procedimiento A: Aplicable a destilados, aceites lubricantes nuevos y otros petróleos

homogéneos y líquidos que no se incluyen en el procedimiento B.

Procedimiento B: Aplicable a residuales de combustibles, aceites lubricantes usados,

mezclas de petróleos líquidos con sólidos.



3. Estabilidad:

En ciencias, una situación es estable si se mantiene en estado estacionario, es decir, igual

en el tiempo y una modificación razonablemente pequeña de las condiciones iniciales no

altera significativamente el futuro de la situación. Dependiendo del área en particular,

estabilidad tiene significados ligeramente diferentes. En los gasóleos también deben ser

productos estables en el sentido de que deben mantener sus propiedades desde el momento

de la fabricación al momento de consumo. Las propiedades del combustible que están

relacionadas con este aspecto del comportamiento es su tendencia a sufrir reacciones de

oxidación y/o polimerización.

4. Valor calórico:

La teoría calórica fue un modelo con el cual se explicó, durante un tiempo bastante

prolongado, las características y comportamientos físicos del calor. La teoría explica el calor

como un fluido hipotético, el calórico, que impregnaría la materia y sería responsable de su

calor. El calórico se difunde entre los cuerpos, pasando de uno a otro por contacto, incluso

entre los seres vivos. El calórico se haría visible en las llamas, que estarían formadas en su

mayor parte por dicho calórico desprendiéndose de los cuerpos. Las distintas sustancias

presentarían distintas solubilidades para el calórico, lo que explicaría su distinto calor

específico. La teoría del calórico fue ampliamente aceptada, ya que incluso explicaba los

experimentos de Joule sobre la equivalencia entre calor y trabajo, interpretando que, al frotar

un cuerpo, se romperían las vesículas microscópicas que contienen el calórico, liberando

calor.

La importancia del valor calórico es de por si evidente, en general, el fuel oíl obtenido a partir

de lotes craqueados tiene una mayor densidad y un mayor valor calórico en base a kWh/l

que el fuel oíl de destilación primaria también en base al volumen el valor calórico aumenta,

en general los valores típicos son alrededor de 150 a 170 kWh/l [6

5. Gravedad API y densidad:

La gravedad API, de sus siglas en inglés American Petroleum Institute, es una medida de

densidad que describe que tan pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua. Si

los grados API son mayores a 10, es más liviano que el agua, y por lo tanto flotaría en esta.

La gravedad API es también usada para comparar densidades de fracciones extraídas del



petróleo. La fórmula usada para obtener los grados API del líquido derivada de la gravedad

específica es la siguiente:

GE

Donde GE es la gravedad específica y Api es los grados API.

El Hidrómetro es el instrumento utilizado para medir la gravedad específica de los líquidos.

Generalmente hablando, un mayor valor de gravedad API en un producto de refinería

representa que este tiene un mayor valor comercial, esto básicamente debido a la facilidad

(operacional y económica) de producir destilados valiosos como gasolina, jet fuel y gasóleo

con alimentaciones de crudos livianos y a los altos rendimientos de los mismos [11].

6. Azufre:

El por ciento en peso del azufre en el fuel oil varía desde unas pocas decenas de por ciento

para destilados hasta por cientos tan altos como siete para algunos aceites residuales debido

a que el 20 % de los compuestos presentes en el producto pueden contener azufre, la

eliminación de este puede resultar en una gran reducción de la cantidad de fuel oil después

del tratamiento, no todos los compuestos sulfurados son corrosivos. Tenemos también que el

azufre se quema fácilmente y tiene un valor calórico bastante alto, alrededor de 3 kWh/kg,

comparado con 9 kWh/kg para el carbón, por lo tanto, su presencia no es generalmente

objetable, excepto para ciertas aplicaciones. El azufre es inconveniente, por ejemplo, en

economizadores, los cuales enfrían los gases de la combustión por debajo del punto de rocío

del agua, en ciertas operaciones metalúrgicas y en combustibles utilizados en la calefacción

doméstica. El azufre y los compuestos sulfurosos existen bajo diversas formas en el crudo.

Los procesos de tratamiento en refinería son capaces de eliminarlos o transformarlos en

mayor o menor grado. Entre los compuestos del azufre se distinguen, el azufre corrosivo y el

azufre total.

A- Azufre corrosivo.

Método de ensayo:

Los ensayos de corrosión de la lámina de cobre (ASTM D-130-88) se realizan calentando

algunos centímetros cúbicos del producto e introduciéndole una lámina de cobre puro muy

pulimentada durante tres horas a una temperatura de 50 ºC, posteriormente, se examina la



corrosión presentada por la lámina y se le compara con una serie de láminas patrón según el

método ASTM [6].

B- Azufre total

El contenido de azufre total se determina por combustión en un mechero, en un tubo de

cuarzo o en una bomba. Esta combustión transforma el azufre en anhídrido sulfúrico S03, el

cual es absorbido por una solución alcalina en forma de ácido sulfúrico.

7. Contaminación.

Junto con la viscosidad la presencia de materiales contaminadores en el combustible puede

tener efectos muy marcados sobre la eficiencia y la calidad de la combustión. Estos

elementos, los cuales pueden ser introducidos en la manipulación o en el almacenamiento

previo a su uso, son el agua, otros productos del petróleo, polvo, o materiales orgánicos

fibrosos. La contaminación puede ser también el resultado de cambios químicos o físicos que

ocurren en el combustible durante su almacenamiento o durante la combustión. El

enfriamiento del combustible puede causar que algunos de los materiales sólidos en solución

precipiten. Calentando el combustible, se pueden acelerar la sedimentación, produciendo

reacciones químicas, estos materiales se asientan y se acumulan como un sedimento en el

fondo del recipiente de almacenamiento.

Contaminaciones de este tipo pueden causar interrupciones en la boquilla del quemador o en

los filtros y erosión en las partes mecánicas. Los depósitos de materiales carburosos o

materiales minerales pueden ser acumulados durante la combustión en algunos tipos de

quemadores. Los depósitos carbonosos se correlacionan con el residuo de carbono del

producto, el cual se determina por medio de la vaporización y pirolisis de una muestra del

mismo bajo condiciones preescritas. Los materiales minerales están ligados con el contenido

de cenizas del producto [6].

8. Contenido de agua.

El agua puede ser causa de una combustión errática y de una llama inestable es por eso que

se considera de suma importancia controlar el por ciento de agua y sedimentos que poseen

todos los combustibles fósiles especialmente los líquidos como el fuel oíl, el Diésel, etc. Una

prueba para el agua y los sedimentos en las especificaciones, controla las contaminaciones

de este tipo. En esta prueba el combustible se mezcla con benceno en un recipiente especial



o en un tubo cónico, se precalienta y es entonces centrifugado. Todos los detalles de la

prueba estas estandarizados. El agua y los sedimentos recogidos en el fondo del tubo y su

por ciento en volumen es observado directamente. El procedimiento se establece en la

ASTM-D96.

Para el caso del agua que se encuentra en modo de emulsión la prueba anteriormente

descrita no funciona debido a que la agitación mecánica es capaz de mantener la emulsión

para este caso es más recomendable la prueba de por ciento de agua por destilación que,

aunque no incluya los sedimentos como la centrifugación es una prueba muy útil en la

industria petrolera debido a que al involucrar procesos termodinámicos que si son capaces

de romper la emulsión los resultados son más precisos [16]. El procedimiento de esta prueba

se describe en detalle en la norma ASTM-D95.

9. Contenido de cenizas.

Se llama cenizas a las impurezas minerales sólidas o compuestos inorgánicos que quedan al

final de una combustión completa, ellas se presentan bajo la forma de Si, Fe, Ca, Na, Va,

etcétera. Los contenidos en sodio y vanadio son a menudo importantes, el primero da

después de la combustión SO4Na2, cuyo punto de fusión es de 880 ºC el segundo (cuyo

contenido en las cenizas puede llegar a 50% del total), da lugar al pentóxido de vanadio

Va205, cuyo punto de fusión es de aproximadamente 640 ºC. Ambos compuestos son muy

corrosivos en el estado líquido. Las materias inorgánicas en suspensión o disueltas en las

gotas de agua, como el cloruro de sodio, pueden ser eliminadas en gran parte, en la

instalación de purificación.

La introducción de agua en proporción de un por ciento de combustible, en el depurador

centrífugo es a menudo aconsejable para facilitar la eliminación de las cenizas solubles; sin

embargo, esta práctica puede conducir a la formación de emulsiones. Mientras que las

cenizas quedan en estado líquido los riesgos de depósitos son relativamente débiles, pero,

en el estado viscoso ellas encuentran lugares fríos, y se depositan. Una parte de las cenizas

puede ser eliminada por una centrifugación cuidadosa seguida de una clarificación, no

obstante, el fuel oíl que tiene bajo contenido de cenizas generalmente no ocasiona

problemas. Herrera, I. (2001)



Para determinar la ceniza contenida en el producto, se procede pesando una muestra del

mismo en un crisol de platino, porcelana o silicio, quemando lentamente todos los materiales

carbonosos, para así volver a pasar y calcular el por ciento de residuos o cenizas. El

procedimiento está señalado por ASTM-D-482 [6]

10. Contenido de carbón Conradson.

El contenido de carbón Conradson es una medida para determinar la tendencia del

combustible a formar depósitos de carbón durante la vaporización en los quemadores. El

método para esta prueba está descrito en la norma ASTM D189 [17]. Este método determina

la cantidad de residuo carbonoso de los productos petrolíferos después de la evaporación y

pirólisis y proporciona una indicación de la tendencia del producto a la formación de coque o

carbonilla, que puede producir depósitos en el sistema. Este método se utiliza generalmente

en productos petrolíferos no volátiles que se descomponen parcialmente en una destilación a

presión atmosférica [21].

Materiales asfálticos del combustible.

Los materiales asfálticos del combustible se componen de asfaltenos, resinas y carboides.

Todas estas materias se encuentran dispersas en el combustible en estado coloidal. Se les

distingue desde el punto de vista químico en:

I. Asfaltenos duros: son hidrocarburos no saturados a alto punto de fusión en cantidad

bastante pequeña en el fuel oíl de destilación y más importante en el fuel oíl de

craqueo, las cuales dan lugar después de la combustión a escorias duras y abrasivas.

II. Asfaltenos blandos: su punto de fusión es inferior a 100 ºC y dan lugar después de la

combustión, a residuos pegajosos y blandos.

Es posible eliminar parcialmente el asfalto por depuración centrífuga teniendo cuidado de

calentar antes de la centrifugación entre 80 °C y 90 ºC. Si se opera a temperatura más baja,

el líquido permanece demasiado viscoso, y el agua, las materias ferrosas y los cloruros no se

separan bien. Si, por el contrario, se calientan demasiado los asfaltenos blandos se vuelven

fluidos y no se separan.

Los asfaltos de los combustibles residuales pueden ser la causa de fallos en la combustión;

ellos dan lugar a tupiciones en las boquillas de los quemadores y, además, los productos

resinosos que contienen poseen la propiedad de estabilizar las emulsiones agua - aceite,



haciendo más difícil la separación de estos. Las normas no establecen el contenido de

asfaltenos en los combustibles, aunque comercialmente se den algunas cifras significativas.

Herrera, I. (2001)

11. Emulsiones.

El término emulsión se refiere a la dispersión de un líquido en otro, los cuales son

inmiscibles. El agua es uno de los componentes más comunes que se utilizan para dicho

proceso La condición principal para la formación de la emulsión o sistema disperso es la

insolubilidad prácticamente completa o parcial de la sustancia de la fase dispersa en el

medio. De aquí que la sustancias que forman las diferentes fases deben diferenciarse

grandemente en su polaridad.

Es importante destacar que no existe ningún proceso químico simple para eliminar estas

impurezas. Sin embargo, se conocen dos procesos que eliminan este problema; el

intercambio iónico y la osmosis inversa. Para este último se necesitan menos reactivos

químicos disminuyendo la contaminación ambiental. Este proceso de osmosis inversa se

describe mediante una membrana filtradora. El agua llena de impurezas o el agua dura se

hace pasar con ayuda de la presión por esta membrana, filtrándose las impurezas y

obteniendo un agua pura. Esta agua se controla mediante análisis de dureza total, cloruros,

pH, conductividad, alcalinidad, hierro total y fosfatos. En el anexo 3 se muestran las posibles

variaciones de estas propiedades con su significado y sus causas.

1.5. Consumo del combustible en los grupos electrógenos.

La Industria de la energía, es un término genérico para todas las industrias relacionadas con

la producción y venta de energía, incluida la refinación de combustible propio para la

producción, esta es una parte crucial de la infraestructura y el mantenimiento de la sociedad

en casi todos los países. La sociedad moderna consume grandes cantidades de combustible,

la central eléctrica es uno de los sectores industriales de la sociedad más necesitados del

ahorro de combustible, ya que su logro supone una mayor competitividad, la reducción de

costes de combustible aumenta los beneficios. En los GE es muy importante el ahorro de

combustible mediante el aumento de la eficiencia del consumo de los motores, lográndose

estas mediante la calidad del combustible y con un buen mantenimiento, etc.



La eficiencia en general del combustible puede variar según el dispositivo, que a su vez

puede variar según la eficiencia del combustible de la aplicación, especialmente las centrales

eléctricas de combustibles fósiles o las industrias que se ocupan de la combustión. Al

mejorar la combustión en los motores diésel y con petróleo pesado o fueloil

significativamente, en las centrales, en general se le proporciona otras importantes ventajas

económicas y operativas, la optimización y mejora del proceso de combustión. uno de los

factores de los que depende la magnitud del ahorro de fueloil obtenido es el estado de la

operación/conservación de los motores previo al inicio del tratamiento de aditivación del fuel

oil con el aditivo. Los aditivos de combustible pueden prevenir o corregir muchos problemas

de sistema de suministro de combustible, no es fácil llegar a determinar el ahorro de

combustible que proporciona un determinado tratamiento del fueloil en Plantas de

Cogeneración con motores alimentados con fueloil, u otro tipo de instalación de combustión.

Para obtener valores fiables es necesario controlar durante un tiempo prolongado los

consumos comparativos (CON y SIN tratamiento de aditivación) y otros parámetros de

operación con influencia sobre el consumo unitario de combustible (lodos de fuel-oil, potencia

calorífica, régimen de marcha, comparación de datos relativos a épocas del año

homogéneas, análisis y procedencia del combustible, etc.). Es difícil cuantificar con exactitud

este ahorro, que suelen estimar entre el 1% y el 4,6% en algunas plantas con varios años de

experiencia usando aditivos.

Diagrama de consumo y producción en el tiempo (e – p vs. t). 1.5.1.

El diagrama de consumo y producción en el tiempo (e – p vs. t) es la herramienta que se

utiliza para estudiar el comportamiento del consumo de energía en relación con los

volúmenes correspondientes de producción, se construye el gráfico de variación simultánea

de estos parámetros en función del tiempo.

El gráfico se realiza para cada portador energético importante de la empresa y puede

establecerse a nivel de empresa, área o equipos. En el caso de estudio se toma el consumo

de Fuel-Oíl y Diésel para el análisis. El gráfico puede ir acompañado de una tabla que

muestra numéricamente el comportamiento del consumo de energía en relación con los

volúmenes correspondientes de producción, donde se observa el consumo, el porciento de

variación del consumo, la producción, el porciento de variación de la producción y el

comportamiento por meses.



Diagrama de consumo de Combustible vs Generación Eléctrica. 1.5.2.

Para las empresas, esta herramienta revela importante información sobre el proceso. Dentro

de las utilidades más importantes se pueden señalar según Borroto Nordelo (Borroto &

Monteagudo, 2006):

Determinar en qué medida la variación de los consumos energéticos se deben a

variaciones de la producción.

Mostrar si los componentes de un indicador de consumo de energía están

correlacionados entre sí, y, por tanto, si el indicador es válido o no.

Determinar la influencia de factores productivos de la empresa sobre los consumos

energéticos y establecer variables de control.

Identificar el modelo de variación promedio de los consumos respecto a la producción.

Determinar cuantitativamente el valor de la energía no asociada a la producción.

1.6. Dosificación de los aditivos para fuel oil y diésel.

Todos sabemos la importancia que tiene el diseño de un motor y el papel clave que tiene en

el consumo de combustible y en la reducción de las emisiones. Pero otro factor clave que

influye en esta reducción del consumo, emisiones de gases y rendimiento del motor es “la

calidad del combustible”, la cual viene condicionada entre otros por los aditivos que

emplean: para cuidar el motor, mejorar las propiedades de los carburantes (fuel oil, diésel y

gasolina) y minimizar los efectos negativos del propio combustible (emisiones, falta

lubricación, impurezas, mejorar el índice de cetano, etc.).En las instalaciones industriales

consumidoras de fuel oil o diésel, tan importante es la elección del tipo de aditivo a utilizar, en

función de los problemas existentes y de los objetivos de mejora que se pretendan, como la

elección del sistema de dosificación del mismo.

Independientemente de si el combustible es aditivado en la línea de entrada al tanque de

almacenamiento como si es aditivado en la línea de consumo o en la entrada a un depósito

intermedio, la aditivación debe hacerse siempre utilizando una bomba dosificadora con

regulación de caudal, para conseguir las dos premisas básicas que permiten que el aditivo

desarrolle la máxima eficacia al mínimo costo:

Ajuste de la relación Aditivo-Combustible, para que no falten principios activos ni se

consuma un exceso de aditivo innecesario.



Homogeneización de la disolución Aditivo–Combustible, para asegurar que las

acciones del aditivo alcanzan a todo el combustible almacenado o consumido y se

eviten masas con aditivación excesiva o defectuosa.

Adiciones manuales del aditivo a los tanques industriales de combustible, realizadas antes,

durante o posteriormente a su llenado, no son compatibles, como mínimo, con la segunda de

las dos premisas antes citadas. Normalmente, la bomba dosificadora debe estar enclavada

con las bombas de trasiego del combustible (bomba de descarga, bomba de envió a tanques

intermedios, bomba de alimentación a consumo) para evitar “olvidos” que son difíciles de

compensar a posteriori.

Tipos de aditivos. 1.6.1.

1. Antioxidantes.

Los antioxidantes retrasan la oxidación y reducen la formación de goma; amplían el período

de almacenamiento y protegen los sistemas combustibles aumentando su resistencia a la

oxidación.

2. Bactericidas.

Los bactericidas reducen las bacterias, levaduras, hongos y algas que hay en los

combustibles contaminados por agua. La reducción de estos microorganismos protege el

combustible de diversos problemas de calidad relacionados con la estabilidad, la corrosión y

la degradación del color.

3. Mejoradores de índice de Cetano.

Los combustibles con mayor índice de cetano tienen retrasos de ignición menores que los

combustibles con menores índices de cetano. Los combustibles con mayor índice de cetano

dejan más tiempo para que se complete su proceso de combustión. Por lo tanto, los motores

diésel de mayor velocidad funcionan con más efectividad con combustibles de mayor índice

de cetano. El índice de cetano es una medida de la calidad de ignición del combustible

diésel, no una medida de la calidad del propio combustible. Los mejoradores del índice de

cetano facilitan la ignición más rápida y uniforme del combustible. Previenen la combustión

prematura y la excesiva tasa de aumento de la presión en el ciclo de combustión.

4. Mejoradores del punto de turbidez.



Los mejoradores del punto de turbidez reducen la temperatura a la cual se observa la

primera precipitación de parafina.

5. Mejoradores de conductividad.

Estos aditivos aumentan la conductividad del combustible, de modo que permiten que

cualquier carga estática acumulada se disipe de forma segura sin producir chispas.

6. Inhibidores de corrosión.

Los inhibidores de corrosión reducen la tasa de corrosión de metales y aleaciones. El

inhibidor de corrosión forma una película de pasivado que impide que las sustancias

corrosivas presentes en el combustible entren en contacto con el metal, a la vez que repele

el agua. El uso de oxigenantes en los combustibles ha incrementado la demanda de

inhibidores de corrosión.

7. Demulsificadores.

Los demulsificadores separan el agua, los sedimentos y la sal del petróleo crudo y del fueloil.

8. Tintes.

Pueden utilizarse para teñir gasóleo, diésel y gasolina. Hay tintes rojos, azules y naranjas.

9. Inhibidores de formación de hielo.

Los carburorreactores pueden contener una pequeña cantidad de agua disuelta que no

aparece en forma de gotas. A medida que una aeronave va ganando altura, la temperatura

disminuye, y con ella la capacidad del carburorreactor para retener el agua. El agua disuelta

puede separarse y ocasionar graves problemas si se congela en las tuberías o los filtros,

bloqueando el flujo de combustible y desconectando el motor.

10. Mejoradores de lubricidad.

Los combustibles diésel con bajo contenido en azufre se han convertido en una necesidad

medioambiental, debido a las emisiones de los motores diésel. Pero la reducción del

contenido de azufre y sustancias aromáticas de los combustibles diésel ha dado lugar a

problemas de lubricidad. Los combustibles diésel con bajo contenido de azufre hacen que

aumente el desgaste de todo tipo de equipos. Los mejoradores de lubricidad permiten



restaurar el nivel requerido de lubricidad, creando una fina película sobre las superficies

metálicas, lo que evita el contacto directo de metal contra metal.

11. Volatilizantes de mercaptanos.

Los mercaptanos pueden causar muchos problemas, que van desde los malos olores a la

corrosión de los metales. La volatilidad de los mercaptanos hace que tiendan a vaporizarse, y

su olor muy desagradable crea problemas en las zonas de almacenamiento y sus

alrededores, así como en las tuberías y sistemas de suministro usados para el transporte.

Descripción y posibles aplicaciones del producto Pentomag 4400/10. 1.6.2.

I. Ventajas:

1. Mejora la combustión y así se logra la máxima reducción de emisiones de carbono en

los gases de escape.

2. Previene los depósitos en el sistema de evacuación de gases de escape.

3. Reduce SO3 y NOx en los gases de escape.

4. Evita la precipitación de asfaltos durante el almacenamiento y la combustión.

II. Análisis:

Los ingredientes activos: aproximadamente. 130 g/L

La densidad a 20 °C: > 0.90 g/cm³

La viscosidad a 20 °C: <100 cP (la estática, Brookfield)

Color: pardusco

Olor: olor a solvente ligero

Punto de fusión: <-10 °C

Punto de llama: > 70 °C.

III. Modos de empleo:

1. Aplicación: inyección en tanque de almacenamiento o tubería de suministro.

2. Proporción de inyección normal: 50 a 500 ppm, dependiendo del estado técnico del

motor y de, la carga y de la calidad del combustible.

IV. Clasificación:

1. ONU 3082 Medioambientalmente, es una sustancia peligrosa, líquido, n.o.s. (El Alkyl-

(C3-C5)-benceno), 9 III Xn (dañoso) / N (peligroso para el ambiente)

2. El equipo proteccionista: usar guantes y dispositivos convenientes para la protección

de los ojos y la cara.



3. Los comentarios en el almacenamiento: Guarde el producto en el recipiente original

firmemente cerrado e inaccesible para personal desautorizado.

4. Vida del recipiente: 24 meses.

5. Disposición: El producto no debe disponerse al sistema del desagüe de aguas

inmundas.

1.7. Subproductos generados en una Central Eléctrica.

Sistema de Tratamiento de Agua. 1.7.1.

Para cumplir con las exigencias de la calidad de agua para cada uno de los sistemas

tecnológicos antes mencionados se realiza un tratamiento previo del agua mediante un

sistema de Osmosis Inversa, que tiene también necesidades de control analítico dirigido en

lo fundamental al cuidado de las membranas de intercambio y el control de la calidad del

agua producida.

La disponibilidad y vida útil de las membranas de intercambio puede estar afectada por la

presencia, entre otros contaminantes, de sales de hierro, calcio, magnesio, cloro libre

residual, materia orgánica en suspensión, etc. En este sentido la PTQA OI tiene un sistema

de purificación y aditivación previo para eliminar la acción de estos contaminantes, por lo que

la calidad del agua de entrada a la planta de tratamiento, así como el estado de los filtros

previos, su recambio y limpieza debe ser estrictamente observado por el régimen químico de

la central eléctrica. El agua es la sustancia más utilizada para el transporte de energía a nivel

industrial ya sea como vapor o como agua caliente.

El agua contiene impurezas:

• Sólidos disueltos

• Gases disueltos

• Sólidos suspendidos

• Organismos vivos

Las sustancias que forman incrustaciones y lodos son principalmente:

1. CaCO3

2. Mg(OH)2

3. CaSO4



4. Sílice

Entre los pretratamientos más comunes aplicados tenemos:

1. clarificación

2. filtración

3. suavización parcial con cal en frío o en caliente

4. desmineralización total con resinas intercambiadoras

5. Desmineralización parcial por osmosis inversa

El Lodo. 1.7.2.

La formación de lodos en el motor es una situación que ocurre con frecuencia en algunos

motores. ¿Cuál es la causa de la formación de lodos en el motor? la formación de lodos en el

motor se puede presentar por dos razones:

Porque el aceite se ha mezclado con agua y combustible

Porque el lubricante ha excedido su vida útil

También el lodo se genera a causa de periodos prolongados entre cambio de aceite. La

razón es que degrada el aceite, por eso es importante cambiar el aceite a tiempo. El aceite

pierde todas sus propiedades, no puede realizar la limpieza de forma adecuada, pierde la

lubricidad, la untuosidad y todas sus características. Otra de las condiciones que favorece la

formación del lodo de aceite en el motor, es el manejo a bajo régimen y bajas velocidades,

los climas cálidos y húmedos o fríos y húmedos también favorecen la formación de lodo en el

aceite. El lodo es también son generados por el uso de aditivos y también por el tratamiento

implementado en las centrifugadoras o depuradoras.

1.7.2.1. Reducción de lodos y limpieza de los tanques de almacenamiento de los

combustibles.

Para establecer información de los métodos de reducción de los lodos en tanques de

almacenamiento de los combustibles aplicados y disponibles en la central debemos tener en

cuenta los tratamientos de los lodos y de los residuos hidrocarburados generados en tanques

de almacenamiento de los combustibles, incluyendo la limpieza de tanques y recuperación

de los combustibles, describiendo brevemente los implementos vinculados a estos procesos,



tecnologías disponibles para la industria y equipos. Es necesario para verificar el

cumplimiento o consecución de los mismos la generación de lodos en las depuradoras o

centrifugadora, siempre que conserven los parámetros operativos,

El Lodo que es el subproducto donde queda toda la suciedad y las impurezas más pesadas

que quedan ligadas al agua utilizada en el proceso y todo junto se almacena en el tanque de

Lodo que está ubicado en la parte inferior del HTU este tanque cuenta con un dispositivo

sensor el cual a cierto nivel del tanque se encarga de accionar la bomba que mueve este

subproducto hasta el tanque de Lodo de 100 m3. [3]. En la Figura 2 se muestra la

purificadora, la cual tiene la función de limpiar el fuel oíl que se utiliza como combustible y el

aceite de lubricación en los motores generadores a través de un proceso de centrifugado con

adición de agua separando las sustancias más densas del combustible y toda la suciedad

que trae el aceite de los motores.

Figura 2. Dibujo de una vista interior de la purificadora.

El proceso de centrifugado comienza con la apertura de una válvula llamada SV2, que abre

durante 10 segundos y permite la entrada de agua a baja presión para que selle el Baúl.

Luego se abre una válvula llamada SV3, durante 12 segundos, ésta suministra el agua a baja

presión al Baúl. Seguido a esto se abre una válvula llamada SV1, durante 3 segundos para

suministrar agua a alta presión y se abran las válvulas que sellan el Baúl, posteriormente se

vuelven a abrir SV2 y SV3 para que realicen la misma función, una válvula llamada, abre

luego de que sierre SV3 y permite la entrada del fuel oil sucio desde el tanque sucio ubicado

en la parte superior del HTU o el aceite sucio que viene directamente desde los motores,

después de que todo el fuel oil o aceite haya entrado se abre nuevamente SV3 y termina de

impulsar lo que queda limpio y para terminar el proceso abre SV1 y realiza la misma función



nuevamente. Después de producida la limpieza todo el fuel oil purificado es enviado al

tanque limpio ubicado al lado del tanque sucio y con el aceite purificado lo que se hace es

recircularlo hacia los motores directamente [1 y 3].

Universidad de Pinar del Río. CAPÍTULO III


CAPÍTULO II. Métodos y procedimientos.

Introducción.

Para evaluar la calidad del combustible utilizado en la Central Eléctrica Fuel Oíl “Antonio

Briones Montoto” se procedió a realizar varios análisis ut ilizando las herramientas

matemáticas que caracterizan la implementación de cualquier modelo de gestión de la

energía. Se procedió a aplicar el estudio de la TGTEE, debido a los problemas técnicos

ocasionados a los MCI. También se evaluó la calidad del combustible servido, y su

insuficiencia en el proceso de combustión, lo que además motiva la rotura de algunos de los

elementos de los motores. Para esto se realizó un diagrama de espina de pescado de causa-

efecto, el cual se utiliza para identificar la/las causa/s potenciales (o reales) del problema de

rendimiento en los MCI, también se realizaron mediciones de hermeticidad en un motor y

para desarrollar el problema estadísticamente se ha utilizado el software estadístico SPSS,

que permite estudiar a fondo las variables que se asignen y conociendo sus datos, así como

los factores que enfullen en esta variable, se usó como apoyo el DEC-TESTER el cuál

detecta fácilmente elementos dañados del pistón tales como los aros rotos o desgastados,

desgaste de la camisa, fugas en válvulas y problemas de operación relacionados con la

función apropiada del cilindro. Se determinó el % del Lodo generado por la Central Eléctrica

Fuel Oíl “Antonio Briones Montoto” para poder realizar sus debidas laboras de producción.

2.1. Caracterización de la Empresa.

La U.E.B. Empresa de Mantenimiento y Generación Eléctrica Fuel Oíl de Pinar del Río,

pertenece al Ministerio de Energía y Minas, con domicilio legal en Calle Planta final Rpto.

Lázaro Hernández Arrollo, municipio Pinar del Rio, creada por resolución I-44-2011, en la

Central Eléctrica Fuel Oíl “Antonio Briones Montoto” la tecnología de producción está basada

en la utilización de motores-generadores Hyundai, Sur Corea, la central cuenta con 12

motores-generadores, con capacidad de generación de 30 MW, el emplazamiento ubicado

en el km 1 ½ Carretera a La Coloma, esta Central Eléctrica cuenta con un horario de trabajo

de 24 horas continúas repartidas en dos turnos de 12 horas cubiertos por brigadas de

operadores y mecánicos en días alternos durante todo el mes.

Los GE están conformados por un sistema motriz, que es el motor de combustión interna

(MCI), un sistema de regulación, un sistema eléctrico, un sistema de refrigeración, un



alternador, un depósito de combustible, una bancada, un sistema de aislamiento de

vibraciones, un silenciador y un sistema de escape, además un sistema de control, un

interruptor automático de salida y otros accesorios que nos ayudan a controlar y mantener,

de forma automática, el correcto funcionamiento de las mismas.

Objeto social.

Brindar servicios técnicos vinculados al mantenimiento, reparación, montajes industriales

incluidos la parte civil y modernizaciones de calderas, turbocompresores, generadores

eléctricos, transformadores, motores, bombas y equipamiento industrial. Fabricar, reparar y

comercializar equipos, componentes, partes y piezas de repuesto de grupos electrógenos y

Generar energía eléctrica.

Misión.

Garantizar la generación eficiente y sustentable de energía eléctrica en régimen base con

motores de combustión interna respondiendo a los requisitos del SEN con profesionalidad y

confiabilidad.

Visión.

Alcanzar los niveles de generación de energía eléctrica que permitan satisfacer las

necesidades del cliente, manteniendo una alta disponibilidad, confiabilidad y seguridad

operacional; mejorando la eficacia y eficiencia del sistema de gestión, el clima

organizacional, el ahorro de recursos y la mitigación de los impactos ambientales negativos.

La figura 3 muestra el flujo productivo de la Central Eléctrica.

Figura 3. Flujo productivo en la Central Eléctrica. Fuente: (Diaz H. W., 2016)



2.2. Descripción y funcionamiento del emplazamiento.

La tecnología de producción de energía está basada en la utilización de motores-

generadores Hyundai, Sur Corea, la Central cuenta con 12 motores-generadores con

capacidad de generación de 2,5 MW cada uno y 6 600 V, con tres plantas de tratamiento de

combustible pesado (Heavy Fuel Oíl o HTU) donde se purifica el fuel oíl, se eleva la

temperatura para bajar la viscosidad y se limpia el aceite de lubricación de los motores para

volverlo a utilizar, además cuenta para el proceso con una estación de recepción del

combustible, como consecuencia de la purificación se produce un subproducto llamado lodo

que es llevado a un tanque de 50 000 litros donde luego de ser drenada toda el agua se saca

fuera de la Central en pailas, además cuenta para el proceso con una estación de recepción

del combustible, una planta de tratamiento de agua, tres Calderas Recuperativas y tres

estaciones de Compresores. El sistema de tratamiento eléctrico consta de tres contenedores

de media tensión, tres Transformadores de 8,5 MVA y la sala de control remoto. Los

principales indicadores a medir son la disponibilidad, el consumo específico del combustible y

el consumo de aceite. La Central tiene aproximadamente 21 000 horas de explotación hasta

la fecha, en la tabla 4 se muestra la plantilla de trabajadores de la central eléctrica y en la

figura 4 se muestra la distribución y disposición de los equipos en la central eléctrica, y sus

áreas de trabajo. (Diaz H. W., 2016)

Tabla 4. Plantilla de trabajadores de la Central Eléctrica.

Ocupación Cantidad Hombres Mujeres

Jefe de Central 1 1

Técnicos 8 5 3

Operadores de Cuadro Eléctrico 28 28

Mecánicos 19 18 1

Electricistas 5 5

Operarios 3 2 1

Total 64 59 5

Fuente: (Diaz H. W., 2016)



Figura 4. Plano de la Central Eléctrica. Fuente: Elaboración propia.

Funcionamiento del emplazamiento. 2.2.1.

1) Las pailas de combustible y aceite llegan al emplazamiento, posteriormente en la

estación de bombeo se procede a descargarlas con la bomba de recepción de fuel oíl,

este se almacena en dos tanques de 1 000 m3, con la bomba de recepción de aceite y

de Diésel se envía a un tanque de 50 m3 y se almacena en dos tanques de 100 m3.

2) Luego para arrancar y detener los motores se utiliza Diésel, que es bombeado en la

estación de bombeo con la bomba de trasiego de Diésel hasta unos tanques ubicados

encima de las unidades de tratamiento de combustible (HTU).

3) En el momento en que ya el motor alcanza los parámetros adecuados se comienza a

suministrar el fuel oíl, pero primero se debe bombear con la bomba de trasiego de fuel

oíl ubicada en la estación de bombeo hasta el HTU, para que reciba su

correspondiente tratamiento.



4) Los motores luego de realizar la combustión entregan una potencia que es

aprovechada por el generador, para convertirla en energía eléctrica que luego de

pasar por las unidades de tratamiento eléctrico (ETU), se entrega al SEN.

5) El calor expulsado por los motores con los gases de escape es aprovechado por las

calderas recuperativas para que sea utilizado en los HTU y el sistema de bombeo.

6) El control remoto es el encargado de controlar y dirigir todas las funciones de la

Central.

7) El arranque negro (arranque primario del motor) se utiliza solo en situaciones

especiales, como pueden ser condiciones climáticas muy adversas afectaciones

graves en la red de transmisión entre otras y garantiza el arranque de la planta,

creando las condiciones adecuadas para ir sincronizando uno a uno los motores y

llegar al correcto funcionamiento de la Central. Este posee un moto-generador auxiliar

que funciona con Diésel.

8) El laboratorio químico y la unidad de tratamiento de agua (WTA), se encargan de darle

el tratamiento necesario al agua del proceso almacenada en una cisterna y junto a ella

se encuentra su respectiva caseta de bombeo.

9) Luego de que parte de esa agua de proceso utilizada en las purificadoras queda

ligada al Lodo, y se bombea a un tanque de 100 m3, donde es drenada junto a la

contenida en los tanques de Diésel hacia el foso oleaginoso, y de ahí a dos trampas

ubicadas consecutivamente donde mediante un proceso de decantación se le extrae

toda la suciedad posible para que sea entonces entregada al manto freático. Esa

suciedad extraída es regresada al tanque de Lodo de 100 m3. También existe un

sistema contra incendio formado por una caseta de bombeo y un tanque de

almacenamiento de agua.

10) El aceite de lubricación de los motores se somete regularmente a pruebas, y

dependiendo de los resultados se decide cambiarlo completamente o parcialmente y

ese aceite sucio se almacena en un tanque de 25 m3, de ahí se saca en pailas fuera

de la Central con una bomba de salida de aceite ubicada en la estación de bombeo, o

en caso de que el tanque este lleno se puede pasar ese aceite sucio al tanque de

Lodo. En la estación de bombeo se encuentra también la bomba de salida de Lodo,

que es extraído del emplazamiento de la misma forma que el aceite sucio.



Recursos con los que cuenta la Central Eléctrica para el proceso productivo. 2.2.2.

En el Anexo 1 se muestra un resumen de la cantidad de equipos que utiliza la instalación

para el proceso productivo.

Actualización del consumo de portadores energéticos. 2.2.3.

El aspecto se logra con la construcción de la estructura de consumo por portadores

energéticos y el Diagrama de Pareto que permite identificar los portadores energéticos de

mayor significación dentro del total de portadores utilizados para el proceso productivo.

La estructura de consumo por portadores energéticos tiene en cuenta los siguientes campos:

Portador.

Consumo.

Factor de convección.

Tonelada Equivalente de Petróleo (TEP).

Porciento que representa el consumo del total.

Porciento acumulado.

Aplicando el principio de Pareto, se determinan los principales portadores energéticos,

seleccionando aquellos que significan no menos del 75-85 % del consumo total de energía

del Centro. El diagrama de Pareto es muy útil para aplicar la Ley de Pareto o Ley 80 – 20,

que identifica el 20% de las causas que provoca el 80% de los efectos de cualquier

fenómeno.

2.2.3.1. Ecuación que identifica al diagrama.

(Ecuación 1)

Donde:

E consumo de energía en el período seleccionado. (kW)

P producción asociada en el período seleccionado. (kW)

m pendiente de la recta que significa la razón de cambio medio del consumo de energía

respecto a la producción.

Eo intercepto de la línea en el eje y, que representa la energía no asociada directamente

al nivel de producción.



Em es el valor del consumo medio de energía determinado como el valor de la línea

central del gráfico de control de consumo del portador energético correspondiente.

El porcentaje de energía no asociada directamente al nivel de producción ( ) se determina

como:

(

) (Ecuación 2)

Gráfico de tendencia o de sumas acumulativas. 2.2.4.

Otro elemento que permite evaluar la gestión energética en el centro es el gráfico de

tendencia o de sumas acumulativas, permite conocer la energía que se ha dejado de

consumir o se ha consumido en exceso con relación al comportamiento de un período base

de referencia.

Tomando como referencia el año 2016, y con el objetivo de monitorear la tendencia que ha

tenido la empresa en cuanto a la variación de sus consumos energéticos en el año 2017 se

realiza el gráfico.

El mismo se construye a partir de los siguientes parámetros:

Ea Energía consumida en el período actual.

Pa Producción realizada asociada a Ea, en el período actual.

ET Energía consumida en el período base si la producción hubiera sido igual a la

del período actual, Pa.

m, Eo Pendiente y energía no asociada directamente al nivel de producción de la

ecuación de ajuste de la línea recta obtenida para el período seleccionado como base.

Ea–ET Diferencia entre la energía consumidos en el período actual y la que se hubiera

consumido en el período base para igual producción.

Determinación de algunas de las causas que intervienen en el consumo 2.2.5.

energético.

Con el objetivo de determinar alguna de las causas que influyen en el consumo de

combustible se analizó la relación existente entre el consumo y la temperatura ambiental.

Para este efecto se obtuvo la base de datos de la temperatura mínima, media y máxima

promedio de los últimos dos años (2015 y 2016), se determina el coeficiente de correlación



entre la temperatura y el consumo de combustible por años y se realiza el gráfico de

dispersión que ilustra dicho comportamiento. Posteriormente se comparan los gráficos del

comportamiento de la temperatura con los de consumo por meses.

Determinación de los equipos y el personal que influyen sobre la eficiencia 2.2.6.

energética en la Central Eléctrica.

Para lograr la determinación de los equipos y el personal que influyen sobre la eficiencia

energética en la Central Eléctrica es necesario la identificación de los puestos clave y el

personal que interviene en ellos, así como los jefes que supervisan los mismos.

Puestos Claves. 2.2.7.

Los Puestos Claves son de gran importancia al medir el consumo de energía del Centro, se

identifican a partir de la estratificación sucesiva de los consumos, estos son determinados

por los consumos de cada portador por áreas y equipos, identifican aquellos de mayor

consumo, hasta llegar a cubrir aproximadamente el 85 % del consumo de los portadores

energéticos en cuestión. Para cada Puesto Clave se determina el porciento que representa

su consumo de energía con respecto al total del portador en cuestión y al total de energía

consumida en el Centro.

2.2.7.1. Determinación de los equipos claves.

Con el objetivo de investigar por qué el consumo de combustible constituye el portador más

representativo, se hace necesario encontrar la causa particular. La estratificación es el

método de agrupar datos asociados por puntos o características comunes pasando de lo

general a lo particular. Si se estratifica el diagrama de Pareto, se obtiene el gráfico que

identifica el número mínimo de equipos que provocan la mayor parte de los consumos totales

equivalentes de energía de la empresa. El proceso se concreta construyendo una tabla que

muestra el consumo de combustible de cada equipo que conforma el puesto clave y el

porciento que representa el consumo del total de consumo del portador energético en

cuestión.

La misma deberá tener los siguientes campos:

Equipo.

Consumo (TEP).



Porciento que representa el consumo de cada equipo clave.

Porciento acumulado.

Horas de trabajo.

Consumo hora.

2.2.7.2. Operarios Claves y Jefes de Puestos Claves.

Teniendo en cuenta la responsabilidad sobre un equipo o acción en relación con ese equipo,

en cada Puesto Clave, y su incidencia en la eficiencia energética del mismo, se determinan

los Operarios Claves que deciden en la eficiencia energética en ese puesto. La selección

dependerá del contenido y procedimiento operacional a realizar por el trabajador como deber

laboral y social en su centro. Por cada Puesto Clave se debe identificar el jefe que dirige y

controla a los operarios, así como los jefes que inciden en los niveles superiores, que por su

responsabilidad intervienen directamente en el comportamiento de la eficiencia energética de

la Central eléctrica.

2.3. Metodología implementada en la empresa.

La metodología implementada por la empresa está dada por las funciones para la generación

distribuida de la empresa, las que consisten en:

A. Grupo de operación en la empresa.

1. Supervisar y controlar que se cumplan las funciones de todo el personal de

explotación de la empresa.

2. Constituye el elemento de enlace en la coordinación de la operación entre el despacho

y la Dirección de Generación.

3. Planifica los regímenes de operación, Económico y en Función del Mantenimiento.

4. Garantizar la disponibilidad óptima.

5. Garantizar el flujo de información relacionado con la operación (captación, validación y

disponibilidad oportuna).

B. Especialista operación en la central.

1. Certifica los indicadores de consumo junto con el jefe de la central.

2. Elabora instrucciones de operación específicas del lugar.

3. Gestiona la solución de averías, junto al jefe de turno, desde que esta comienza hasta

que termina con la disponibilidad del equipo o central.



4. Garantiza el flujo de información relacionado con la operación (captación, validación y

disponibilidad oportuna).

5. Es responsable de la capacitación y evaluación periódica del personal de operación.

6. Realiza el control y el chequeo de los parámetros periódicamente en las centrales.

C. Químico de la central.

1. Control de la calidad del combustible diésel, fuel y lubricantes recibidos en la central

eléctrica.

2. Control de la calidad del proceso de depuración de combustibles y lubricantes.

3. Control de la calidad del agua de abasto que alimenta a cada central eléctrica.

4. Control de la calidad del agua producida por las plantas de tratamiento.

5. Control de la calidad de agua de alimentación de la caldera y condensados.

6. Control de la calidad del lubricante de cada motor.

7. Control de la calidad del agua de enfriamiento de cada motor.

8. Dosificación y control de productos químicos en los sistemas.

2.4. Índices de consumo.

Los índices de consumo de los motores HIMSEN de la marca HYUNDAI y con modelo

9H25/33S de la central eléctrica de fuell oil que se establecen como parámetro de trabajo

normal son:

Según el fabricante: 0.212 kg por cada kW generado

Según la UNE: 0.214 kg por cada kW generado

Para la determinación de los índices de consumo se debe conocer el volumen de fuel y

diesel, la densidad de los mismo y la generación obtenida con ese volumen de combustible

como se muestra en la tabla 5. Para su determinación se utiliza la fórmula de los Índice de

consumo:

(Ecuación 3)

Donde:

: Índice de consumo (g/kWh)

: Volumen fuell (L)



Densidad Fuel (g/m3)

: Volumen Diésel (L)

: Densidad Diésel (g/m3)

: Generación total (kWh)

En las tablas 5 se establece la relación de los índices de consumo de los años 2015 con

respecto a los combustibles utilizados contra la producción generada en la EMGEF,

destacando la variación en la densidad de los combustibles.

Tabla 5. Índices de consumo del año 2015.

Mes Pailas 2015

Fuel (L) Densidad Fuell (g/m3)

Diésel

(L)

Densidad Diésel (g/m3)

Generación (kWh)

Enero 30 378598 0.963 47580 0.845 1877900

Febrero 10 385022 0.9169 45532 0.845 1859500

Marzo 23 294499 0.9599 36122 0.839 1448200

Abril 12 546272 0.9654 52696 0.845 2601000

Mayo 24 310564 0.9654 144822 0.845 1912200

Junio 45 809670 0.9654 81595 0.845 3880400

Julio 43 1129461 0.9654 87297 0.845 5267100

Agosto 43 818645.5 0.9654 99072 0.845 3988000

Septiembre 39 632594.5 0.9654 55600 0.845 2986700

Octubre 24 752663 0.9675 53496 0.845 3511100

Noviembre 31 655488 0.955 70956 0.842 3145300

Diciembre 27 563396 0.9581 62608 0.845 2715900

Promedio - - - - - -

2.5. Metodología propuesta a implementar en la central eléctrica.

Se propone la siguiente metodología para implementar en la central eléctrica para mejorar

los índices de consumo teniendo en consideración:

1. Realización de un diagnóstico energético profundo.



A. Racionalización y programación adecuada de procesos.

B. Identificación y control de parámetros.

C. Ajuste de regímenes de operación.

D. Supervisión y control del consumo y costos energéticos.

2. Estudio y evaluación de proyectos.

E. Implementación de un sistema efectivo de monitoreo y control energético.

F. Detectar y cuantificar adecuadamente los potenciales de ahorro.

3. Desarrollo del seguimiento y evaluación del avance, resultados e impactos alcanzados.

4. Gestión de la calidad del combustible.

A. Aceptación del combustible.

1) Al recibir la paila inspeccionar si el sello de calidad no ha sido removido.

2) Tomar una muestra y realizar la prueba de inspección visual o prueba de limpio y

claro.

3) Realizar los análisis químicos a la muestra.

1) Realizar al Diésel.

a. Valor Calórico Neto

b. Azufre

c. Cenizas

d. Corrosión al Cobre

2) Realizar al Fuell Oil.

a. Valor Calórico Neto

b. Carbón Conradson

c. Cenizas

d. Asfaltenos

e. Azufre

f. Sedimentos por extracción

4) Compara y evaluar con los certificados de CUPET.

B. Aplicación del aditivo a los tanques de almacenamiento.

a) PentoMag 4400/10 en combustibles.

b) Microplan Petrol en grasas.

5. Aplicación del diagnóstico al motor.

A. Monitoreo de los parámetros.



B. Aplicación de tecnologías específicas.

a) Medición de hermeticidad con DEC-TESTER.

b) Implementación del MARPRIME.

C. Análisis de los gases de escape de los motores.

D. Análisis de los aceites usados.

E. Comprobar los indicadores de eficiencia.

2.6. Prueba de hermeticidad.

Los problemas técnicos ocasionados a los MCI debido a la mala calidad del combustible

servido y sus insuficiencias en el proceso de combustión, motivan además la rotura de

algunos de los elementos de los motores, por lo cual se procedió a implementar el método de

DEC-TESTER, y realizar la prueba de hermeticidad en los motores. El equipo DEC TESTER

se utiliza con el motor en reposo (20 minutos después de apagado cuando ha estado 30

minutos encendido), mediante él es posible medir la pérdida real de presión en la cámara de

combustión de un cilindro mediante el uso de aire comprimido de 6 a 8 bar, en ocasiones con

una presión de solo 5 bar es posible detectar cambios relativamente pequeños en el

desgaste del cilindro. Este detalle normalmente no se detecta en los diagramas indicados

tomados durante el funcionamiento del motor.

La salida DEC-TESTER está conectada a la llave de indicador del motor, cilindro que debe

controlarse con el pistón en el Punto Muerto Superior (PMS) con las válvulas cerradas. La

entrada DEC-TESTER está conectado a la presión de aire (6-8 bar). El DEC-TESTER ahora

va a regular la presión a un nivel predefinido y precisa a continuación, medir la diferencia de

presión en un orificio interno en el dispositivo como flujos de aire en la cámara de

combustión. El valor que proporciona el DEC-TESTER es la cantidad de flujo de aire que se

pierde en la compresión y dependerá de la condición de la Cámara de combustión.

Especificaciones técnicas. 2.6.1.

El DEC-TESTER posee una presión de aire de trabajo estándar de 6 a 8 bar, este

instrumento es de fácil manejo, sus dimensiones son de 200 x 155 x 130 mm (l x a x h) y solo

tiene un peso de 3 kg, su transportación se hace aún más fácil para el operador del equipo

ya que este viene en una pequeña maleta llamada estuche de transporte con 230 x 200 x

160 mm (l x a x h), puede ser utilizado en cilindros con un rango de diámetro de 160 mm a



460 mm, posee dos mangueras de 0.6 metros y para que estas conecten tienen una

conexión de válvula W 27 x 1/10 ". (Chris-Marine, 2016)

Instrucciones de operación. 2.6.2.

1. Se hace girar el volante hasta que el pistón esté aproximadamente en la parte superior

de la carrera de compresión.

2. Conectar el DEC-TESTER a un suministro de aire de 6-8 bar.

3. Ajustar el DEC-TESTER a 0 en la escala utilizando el dial de ajuste inferior del equipo.

4. Seleccionar MP (Motor Principal) o MA (Motor Auxiliar) mediante el botón selector.

5. Conectar la manguera a la válvula indicadora y proceder a la apertura total de esta.

6. En el reloj indicador aparecerá señalizado en una escala del 1 al 10, el estado de

hermeticidad del cilindro evaluado.

Criterio de evaluación. 2.6.3.

El criterio de evaluación viene dado por tres categorías: muy bueno, bueno e inaceptable

según el Criterio Cuantitativo de Medida (CCM) y en el caso de que sea inaceptable es

necesario investigar la causa y emprender acciones para lograr una hermeticidad buena o

muy buena. Para este criterio de evaluación el operador puede apoyarse en la tabla 5.

Tabla 6. Criterios cuantitativos de medida.

Criterio cuantitativo de medida. Criterio cuantitativo de medida. Recomendaciones

1-3 Muy bueno _

4-5 Bueno _

6 o más Inaceptable Investigar las causas y emprender acciones

Medición de hermeticidad en un motor. 2.6.4.

Cuando se realiza una prueba de hermeticidad a un motor producto a las altas temperaturas

registradas en el panel de control se realizan los pasos anteriormente expuestos y se llena

una tabla con las siguientes características de la tabla 6, posteriormente se llenan las casillas

con los valores reales en el intervalo (cada pistón).

Tabla 7. Prueba de hermeticidad.



Pistón 1 2 3 4 5 6 7 8 9

CCM

1-3

4-5

6 - más

2.7. Identificación del sistema de combustible.

Características de los Combustibles Diésel y Fuel Oil. 2.7.1.

La evaluación de las necesidades para ayudar a ilustrar y/o reflejar las relaciones existentes

entre varias causas potenciales (o reales) de un problema de rendimiento, calidad del

combustible, consumo de combustible y entre otras, a través de los diagramas de espina de

pescado, igualmente los gráficos de relaciones entre las necesidades (o sea las diferencias

entre resultados esperados y reales) representan una herramienta pragmática para construir

un sistema de intervenciones para la mejora de los rendimientos basada en las relaciones a

menudo complejas identificadas entre las causas potenciales (o reales). En la figura 5

podemos observar los factores que influyen en el consumo de combustible en la empresa

eléctrica.

Figura 5. Análisis de posibles causas del sobreconsumo de Fuel Oíl. Fuente: Elaboración propia.

Al observar y diferenciar cada una de las causas que intervienen en el consumo de

combustible, podemos detallar y analizar cada uno de estos en los procesos productivos. En

la figura 6 se analiza la calidad del combustible el cual se realiza mediante inspecciones o

pruebas de muestreo para verificar que las características del mismo sean óptimas.

Consumo de

combustible

Deficiente Régimen de operación del motor.

Mala Calidad del combustible.

Pérdidas de combustible por derrames y salideros.

Problemas del Sistema de recepción y trasiego de combustible.

Problemas del Sistema de tratamiento de combustible.

Deficiente Estado mecánico del motor.



Figura 6. Análisis de la calidad de los combustibles. Fuente: Elaboración propia.

El control de la calidad de los combustibles que se van a utilizar, es de vital importancia para

el rendimiento y mantenimiento de cualquier equipo y para su incorporación o no en el

proceso productivo. Hay que tener en cuenta que también existen perdidas de combustible

por diferentes motivos por los cuales se reflejan en la figura 7, los cuales inciden en el

aumento de los índices de consumo, afectar el flujo productico y el estado de los

componentes de los motores.

Figura 7. Análisis de la Pérdidas de combustible. Fuente: Elaboración propia.

Hay que tener también en cuenta a los contaminantes externos que pueden introducirse en el

combustible y causar problemas en la figura 8 se plantean algunos de los problemas de la

resección del combustible.

Cenizas Temperatura de ignición Contenido de agua

Asfalteno Valor calórico inferior Viscosidad

Calidad del combustible.

Pérdidas de

combustible

Fugas por las válvulas de drenaje de los filtros

dúplex de combustible.

Fugas en los sistemas de tuberías

de Fuell Oil.

Fugas en componentes del motorDerrames en la recepción



Figura 8. Problemas Sistema de recepción y trasiego de combustible. Fuente: Elaboración propia.

El agua se puede convertir en un contaminante si se introduce en el combustible durante el

transporte, o como resultado de la condensación durante el período de almacenaje. Los

sedimentos son elementos tales como óxido, incrustaciones, escorias de soldadura, polvo y

otros desechos que a veces se introducen en los tanques de combustible y causan

problemas. Al aumentar el sedimento, disminuye la cantidad de energía aprovechable del

combustible. Tanto el fango como las fibras pueden contaminar el combustible durante su

manejo y almacenamiento. Los tanques de almacenaje, las tuberías de combustible y el

transporte por barcaza contribuyen a estos contaminantes. Los combustibles deben ser

compatibles para mezclarse correctamente. Para evitar la formación de fango, que ocurre

cuando no se mezclan correctamente los combustibles, prueba todo combustible de dilución

y combustibles pesados antes de mezclar. Mantén separados los tanques de combustible.

También cabe tener en cuenta el tratamiento que se le da al combustible a emplear, en la

figura 9 se plantean los principales problemas en el tratamiento de los combustibles.

Problemas Sistema de recepción y trasiego de

combustible.

Instrumentos para la medición no calibrados y

defectuosos.Aditivado

Insuficiente preparación de los operadores.

Errores de medición de nivel

Déficit en las recepciones de fuell oil certificada

Errores en la certificación de

CUPET de la cantidad de

combustible.

Incumplimiento de los procedimientos de operaciones

Errores del método de cálculo utilizado.

Incumplimiento de los procedimientos de control y análisis de

pérdida.

Desvío y/o derrames del combustible

Corrección del volumen según la

temperatura

Bajo nivel en Tanque y Falta de reposo del combustible

antes de trasegar

Errores de medición y toma de lecturas.

Problemas Aditivos

Existe 1 sólo tanque de combustible

Fugas y salideros



Figura 9. Problemas del Sistema de tratamiento de combustible. Fuente: Elaboración propia.

Los sistemas de tratamiento ponen fin a las siguientes consecuencias indeseadas: las

sustancias sólidas extrañas como arena, óxido y finos de catalizador se separan con

fiabilidad como agua libre, lo que descarta, en consecuencia, la incrustación y la quema junta

de partes importantes del motor. Un sistema completo y compatible que permite el

tratamiento seguro y económico del fuel oil desde el tanque de servicio hasta el motor. La

vida útil de los cilindros, pistones, boquillas y bombas de alimentación aumenta

considerablemente, para cumplir los requisitos del combustible, tanque de aceite limpio y el

sistema de inyección, para el motor diésel en términos de viscosidad y temperatura de

inyección exigidas. Durante el funcionamiento, estos contaminantes pueden conllevar

consecuencias fatales. Por eso se asegura el estado mecánico del motor como se observa

en la figura 10 y su régimen de operación en la figura 11.

Problemas del

Sistema de

tratamiento de

combustible.

Trabajo deficiente de la

purificadora.

Calentamiento de combustible

incorrecto (- ó +).

Falta Recuperación del combustible

en los Tanque s de HTU.

Parámetros de trabajo f/ rango

(temp. Ent, flujo)

Falta de hermeticidad

(ring defectuoso).

Selección errónea del disco de

gravedad

Errores de medición y toma

de lecturas.

Bajos parámetros

del vapor

Falta drenarlo

correctamente

Flujómetro no

calibrado.

Sensores de

viscosidad

defectuosos.

Regulación

incorrecta de la

válvula de vapor

Errores de programación de

descargas.

Trabajo deficiente del

Autofiltro en los HTU.

Trampas en

mal Estado

Panel del

viscosímetro

defectuoso

Bomba de drenaje rota

Problemas mecánicos

Calentadores rotos

Baja Temperatura

Tanque del HTU.

Transferencia

al medio

ambiente



Figura 10. Estado mecánico del motor. Fuente: Elaboración propia.

Figura 11. Régimen de operación del motor. Fuente: Elaboración propia.

Control del régimen químico de los combustibles. 2.7.2.

Las especificaciones físico químicas pactadas y aprobadas en el contrato CUPET–UNE se

relacionan en la Instrucción UJ-IG 0404 materias de servicio aprobadas. (DISAIC, 2011) En

los anexos se relaciona un resumen de algunos criterios acerca de los efectos provocados

por el incumplimiento o variación de estos parámetros. En general el método de ensayo que

se realiza para el combustible es el siguiente:

Estado

mecánico del

motor

deficiente.

Filtro de aire sucio.

Fallo ventiladores

radiador y extractores

del motor

Obstrucción en el

enfriador de aire de

carga

Fallo en el sistema de

inyección de

combustible.

Fallo del Turbo

compresor.

Fallo cremalleras

de la bomba de

inyección.

Atascadas,

Trabadas en profundidad

Falta

Hermeticidad

Desajuste

Gobernador

Motor F/S su Damper (junta

dañada) con otros Motores E/S,

ensuciamiento

Toberas tupidas

Arandela de

impacto

Muelle Inyector

vencido

Fuera de

regulación

Problemas

Régimen Químico

Baja

insulación

múltiple

escape

Válvulas

escape y/o admisión dañadas

Problemas

aros y/o camisa

Desgastes

bloque toberas

Holguras fuera

de norma

Pasadores que

unen brazo gobernador con

la bomba

Partículas no

deseadas

Deficiente Régimen de operación de los

motores.

Falta de Recuperación del combustible en los Tks de MDU.

Bomba de drenaje rota

Errores de medición Incumplimiento de los procedimientos de operaciones

Deficiente limpieza del compresor

Deficiente limpieza de la turbina

Insuficiente preparación de los operadores.

Parámetros de operación fuera de norma.

Errores en la toma de datos

Alta temperatura del aire de carga.

Alta temperatura del agua.

Alta temperatura de los gases.

Baja presión de aire de carga.

Deficiente limpieza del filtro de aire

Instrumentación en mal estado

Ind. Cremallera lnd. GobernadorPresión encendido.

Condiciones Ambientales

Alta temperatura

Indicadores

Relación Lodo/FO

Relación DO/FO

Horas Trabajo Diarias

Tiempo Descarga Purificadora



1. Ejecutor (cargo o función): Químico

2. Dónde: Laboratorio

3. Cuando (ciclo): Diario o según Gráfico de Control de Régimen Químico

4. Recursos necesarios (herramientas, equipos, medios de seguridad y protección):

A- Medios de protección individual

B- Equipamiento de laboratorio

C- Recipientes para la toma de muestras

D- Reactivos y productos

5. Cuidados Especiales:

A- Precaución en el manejo de productos y reactivos químicos

B- Tomas demuestra de fluidos calientes

C- Peligro de quemaduras

D- Peligro por manejo desustancias tóxicas

6. Aseguramiento de la Calidad:

A- Cumplimiento de las normas en la realización de los ensayos

B- Controlar los parámetros de calidad del combustible y lubricante utilizados en la

Central Eléctrica durante su operación

C- Que el cumplimiento del régimen químico garantice la disponibilidad de la central

eléctrica y el ciclo de vida de los equipos

Régimen químico para combustible diésel y Fuell Oil. 2.7.3.

Hay que analizar cada descarga y distribución de combustible, y por ende realizar los

ensayos requeridos y admisibles para determinar la calidad del combustible a recibir de las

pailas y el combustible en existencia en los tanques, por lo cual es necesario analizar

diariamente y mensualmente el combustible.

Realizar al Diésel:

1. Viscosidad a 40 °C

2. Punto de inflamación copa cerrada

3. Aguay sedimentos por centrifugación

4. Destilación atmosférica de diésel

5. Densidad API

6. Corrosión al Cobre



Realizar al Fuell Oil:

1. Viscosidad a 50 °C

2. Punto de inflamación copa cerrada

3. Agua por destilación

4. Carbón Conradson

5. Densidad API

6. Sedimentos por extracción

7. Vanadio

2.8. Obtención del Lodo.

La forma de obtener el Lodo en la central, está unida a varios procesos necesarios en la

misma los cuales son los que se detallan a continuación. Todo esto comienza con la llegada

del combustible y el aceite a la planta, transportados en pailas. El fuel oíl que se utiliza como

combustible en la Central Eléctrica se somete a un tratamiento donde se le extraen las

sustancias más pesadas obteniéndose así un combustible más ligero que cumpla con los

parámetros requeridos para la combustión en los motores, también el aceite utilizado en los

mismos como lubricantes pasa por proceso de limpieza para poder reutilizarlo. La aplicación

de los aditivos necesarios tanto en los procesos

Experimentos y metódicas para determinar algunas propiedades del Lodo. 2.8.1.

Para poder determinar las propiedades del Lodo como combustible el primer paso debe ser

la recogida de muestras, que servirá además para conocer las proporciones de Lodo y agua

que contiene la mezcla que sale directamente de las purificadoras en el HTU. [2].

Diseño de la experiencia de recogida de la mezcla de Lodo y agua que sale de las 2.8.2.

purificadoras.

La mezcla de Lodo y agua se recogerá en un isomódulo de 1 000 litros de capacidad con las

siguientes dimensiones (1m x 1m x 1m), además cuenta con una escala graduada y una

válvula (V) ubicada en el fondo para facilitar el vaciado del recipiente. Para comenzar la

experiencia de recogida del Lodo en el isomódulo es necesario primeramente vaciar el

tanque cisterna de almacenamiento del Lodo en el HTU 1 hasta un nivel tan bajo como sea

posible a través del sistema automático de suministro de Lodo al tanque de almacenamiento



de Lodo de 100 m3 (T2) de la que cuenta con una bomba de engrane que se enciende

cuando el nivel alto lo indica y se apaga cuando el nivel llega al punto bajo.

Figura 12. Recogida del lodo en el Isomódulo. Fuente: Elaboración propia.

Como se muestra se instala una bomba de engranes (B1) para succionar la mezcla de Lodo

y agua que se vaya almacenando en el tanque cisterna (T1) a un nivel mínimo permisible

para garantizar que el isomódulo contenga un Lodo con un por ciento de agua lo más

cercano posible al que sale de las purificadoras (Pf) y (Pa). El llenado del isomódulo se hará

de manera continua con el objetivo de ir recogiendo la mezcla de Lodo y agua tal y como

sale de las purificadoras. Cuando el nivel del isomódulo esté en 1 000 litros se recogerá cada

24 horas de la superficie del éste una muestra de 0,5 litros para que sea analizada en el

laboratorio y obtener el por ciento de agua que contiene.

Se recogerán tantas muestras como se necesiten hasta que el resultado de las pruebas se

mantenga constante, es decir que la mezcla sea estable y se haya sedimentado toda el agua

que se separa del Lodo en el fondo del recipiente. Luego, el agua separada del Lodo se

drenará por gravedad con la ayuda de una manguera instalada a la válvula de vaciado del

isomódulo quedando solamente en éste el Lodo estable que contendrá un por ciento mínimo

de agua en forma de emulsión. De esta forma se conocerá la cantidad de agua y de Lodo

que poseía la mezcla que inicialmente estaba en el isomódulo. Luego de que el Lodo que



quede en el isomódulo se haya medido se extraerá una muestra desde la superficie de 5

litros que será utilizada en las demás pruebas de laboratorio. [2].

Almacenaje y distribución del Lodo. 2.8.3.

El Lodo que está en el tanque cisterna de Lodo se bombea al otro tanque de Lodo (cubeto)

(T5), desde ahí se extrae con la bomba de salida de Lodo ubicada en la estación de bombeo

para ser distribuida mediante pailas fuera de la planta.

Drenaje y tratamiento del agua.

El agua contenida en el Lodo es drenada desde el cubeto hasta el foso oleaginoso (F) en la

Figura 12 luego esa agua sucia pasa por dos trampas ubicadas de forma consecutiva (P1 y

P2) y luego de un proceso de decantación el agua es devuelta al medio ambiente con un

contenido impurezas aceptable. Luego el Lodo que queda en las trampas es bombeado al

tanque de Lodo (cubeto).

2.8.3.1. Obtención del Lodo proveniente del Fuell Oil.

Como se muestra en la figura 13 la bomba de recepción de fuell oil que se encuentra en la

estación de bombeo mueve el combustible hasta el tanque de fuell oil (T1), luego la bomba

de trasiego de fuel oíl lo bombea hasta el tanque de fuell oil sucio (T2), para que luego entre

a la purificadora de fuel oíl ubicada en el HTU y salga por un lado fuell oil limpio hasta el

tanque de servicio (T3) y por el otro Lodo ligado al agua del proceso hasta el tanque cisterna

de Lodo (T5).



Figura 13. Obtención de lodo en la Central Eléctrica. Fuente: Elaboración propia.

Aplicación del producto Pentomag 4400/10. 2.8.4.

Los beneficios que aporta el uso de aditivos para el combustible que se utiliza en motores

Diésel, fuell oil o gasoil son diversos, pero para el ahorro de combustible, mejorar las

prestaciones y obtener una mayor duración de los motores, con una mezcla compuesta por

magnesio, sodio y vanadio en los portadores de base con un uso pensado para la

optimización de la combustión en motores operados con el Fuell Oil, con un modo de empleo

dosificado, en el depósito de fuell oil o en la línea de suministro al motor.

2.9. Determinación de los nuevos índices de consumo.

Para determinar los índices de consumo del año 2016 se debe implementar la metodología

propuesta en el acápite 2.5.



CAPÍTULO III. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.

Introducción.

En este capítulo se interpretan los resultados obtenidos mediante la implementación de la

metodología propuesta, al utilizar las herramientas matemáticas que caracterizan la

implementación de cualquier modelo de gestión de la energía, en el caso de estudio se aplica

la TGTEE que deja constituido el consejo energético del proceso de generación de

electricidad con grupos electrógenos de la empresa, se reflejan los resultados del control del

Régimen Químico de los Combustibles, obtenidos en los ensayos realizados,

simultáneamente con el control de resección de los combustibles y las pruebas de

hermeticidad con el DEC-TESTER el cual trata los resultados obtenidos de la prueba de

hermeticidad, los datos se analizan mediante el SPS, estos resultados se comparan a través

de gráficos por las normas establecidas de la calidad de los procesos y de los productos

tanto nacionales e internacionales.

Se presentan por último los resultados de la obtención del lodo y la aplicación de los aditivos,

y los combustibles también se realiza una valoración de los impactos (ambientales y

económicos) a partir de los antes mencionado.

3.1. Evaluación de los principales portadores energéticos.

En la tabla 8 se muestran los datos obtenidos para la confección de la estructura de consumo

de los diferentes portadores energéticos en el año 2017. En los anexos 1-12 de este

documento se muestra la fuente de esta información.

Tabla 8. Estructura de consumo por portador energético en el año 2017.

Portador UM Consumo Factor de conversión TEP % % acumulado

Fuell-Oil t 6 949,92 0,99 6 880,42 83,35 83,35

Diésel t 738,57 1,05 777,71 9,42 92,77

Energía Eléctrica MWh 1 394,74 0,38 523,03 6,34 99,11

Lubricantes t 73,79 1,00 73,79 0,89 100,00

Total

8 254,94 100,00



En la figura 14 se muestra el diagrama de Pareto, muy útil para aplicar la Ley de Pareto.

Como puede observarse en la tabla 7 y en la figura 14, los consumos de Fuel-Oíl y Diésel

ocupan el 92,77 % del consumo total de portadores energéticos. El diagrama de Pareto

muestra los porcientos acumulados de cada portador energético, destacándose los de mayor

consumo. Se deriva entonces la necesidad de estudiar estos con mayor profundidad para

identificar las causas que intervienen en los consumos e implantar medidas que tributen a

mejores prácticas de consumo.

Figura 14. Diagrama de Pareto. Fuente: Elaboración propia.

3.2. Comportamiento del diagrama consumo-producción vs tiempo.

La figura 15 muestra el gráfico (c-p vs t), donde se relaciona el consumo de los principales

portadores energéticos con la producción de electricidad. En el anexo 2 de este documento

se muestra la fuente de esta información.

Figura 15. Gráfico consumo-producción vs tiempo. Fuente: Elaboración propia.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Co

nsu

mo

de

com

bu

stib

le T

EP

Meses

Consumo (TEP) Producción (TEP)



La figura 16 muestra el comportamiento de los portadores energéticos de mayor peso. Como

se observa, los meses donde se presentó el mayor consumo de combustible fue de mayo a

septiembre, donde el mes de junio presentó el consumo más elevado de Fuel-Oíl y en

octubre se consumió la mayor cantidad de Diésel. Una de las causas que influye en el

comportamiento es la temperatura media en los meses del año 2016.

Figura 16. Comportamiento de los portadores energéticos de mayor uso. Fuente: Elaboración propia.

Como muestra la tabla 9 todos los meses del año 2017 muestran una elevada

correspondencia entre la producción y el consumo de portadores energéticos evidenciándose

así la alta eficiencia del proceso productivo actual.

Tabla 9. Comportamiento de los consumos del año 2017.

Meses Consumo Consumo de combustible % Producción Producción de energía %

Enero 517,58 ninguno 897,38 ninguno

Febrero 531,02 2,60 923,63 2,93

Marzo 576,66 7,91 1 020,41 10,48

Abril 597,21 3,44 1 051,76 3,07

Mayo 680,70 12,26 1 171,43 11,38

Junio 721,22 5,61 1 253,21 6,98

Julio 655,30 -10,06 1 077,11 -14,05

Agosto 680,68 3,73 1 114,20 3,44

700302.00

83515.00

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

Co

nsu

mo

de

com

bu

stib

le (

L)

Meses Consumo de Fuel-Oíl Consumo de Diésel



Continuación tabla 9.

Meses Consumo Consumo de combustible % Producción Producción de energía %

Septiembre 621,14 -9,58 987,56 -11,37

Octubre 319,69 -48,53 503,40 -49,03

Noviembre 368,13 13,15 549,37 9,13

Diciembre 585,57 37,13 923,89 68,17

Un comportamiento adecuado generalmente ocurre cuando un incremento de la producción

trae consigo un incremento del consumo de energía el cual está asociado con el proceso de

producción y viceversa.

3.3. Evaluación del diagrama de Consumo de Combustible vs Generación Eléctrica.

El diagrama de dispersión que se muestra en la figura 17 demuestra la alta correlación que

tiene el proceso actual de generación de electricidad. Se obtiene un consumo de energía fijo

no asociada a la producción de 32,105 TEP al mes, lo que equivale aproximadamente a 33

523,02 litros de combustible. Este consumo de energía fijo es asociado principalmente a los

equipos que consumen combustible antes de comenzar el proceso de generación, así como

la usada en servicios de mantenimiento, también tiene un gran peso la producción de lodos,

que constituyen un desecho derivado del Fuell-Oil.

La energía no asociada directamente al nivel de producción representa solo el seis por ciento

del total, lo que se considera un valor bajo, porque el coeficiente de correlación es de 0,99 y

el R2 de 0,98, estos valores se consideran extremadamente altos y evidencian la gran calidad

del proceso actual de generación.

Los elevados niveles de correlación obtenidos se deben principalmente a la buena disciplina

tecnológica y control de los recursos que tiene la empresa. Además, en trabajos realizados

anteriormente se ha demostrado que de forma general las mediciones de las magnitudes en

la empresa se realizan con una buena exactitud y precisión aceptable.



Figura 17. Diagrama Consumo vs Producción. Fuente: Elaboración propia.

Ecuación del diagrama:

3.4. Evaluación del gráfico de tendencia o de sumas acumulativas.

La tabla 10 muestra la información necesaria para elaborar el gráfico de tendencia. La fuente

de esta información se muestra en los anexos 2 y 3.

Tabla 10. Valores de tendencia.

Período Ea

(TEP)

Pa

(MWh)

ET=mPa+E0

(TEP)

Ea-ET

(TEP)

Suma acumulativa [(Ea –ET)i+(Ea – ET)i-1]

(TEP)

Enero 521,0 2 393,0 523,8 -2,8 -2,8

Febrero 534,2 2 463,0 539,2 -5,0 -7,8

Marzo 580,1 2 721,1 596,0 -15,9 -23,7

Abril 600,4 2 804,7 614,4 -14,0 -37,7

Mayo 684,0 3 123,8 684,6 -0,6 -38,2

Junio 724,9 3 341,9 732,6 -7,7 -45,9

E = 0.2079P + 32.105 R² = 0.9898

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

700.0

800.0

0.0 500.0 1000.0 1500.0 2000.0 2500.0 3000.0 3500.0Co

nsu

mo

de

co

mb

ust

ible

(TEP

)

Generación eléctrica (MW)

Consumo vs Producción

Línea de tendencia



Continuación tabla 10.

Período Ea Pa ET Ea-ET Suma acumulativa

Julio 655,1 3 003,7 658,2 -3,0 -49,0

Agosto 680,5 3 040,6 666,3 14,2 -34,7

Septiembre 621,0 2 762,5 605,1 15,9 -18,8

Octubre 319,5 1 419,7 309,6 9,9 -8,9

Noviembre 367,9 1 544,0 336,9 31,0 22,2

Diciembre 585,4 2 588,9 566,9 18,5 40,7

Ver epígrafe 2.2.4. para las unidades de medida. Fuente: Elaboración propia.

El gráfico de sumas acumulativas que se muestra en la figura 18 muestra la energía que se

ahorró o se consumió de más en el año 2016 tomando como referencia el 2015, además,

brinda información real acerca de la tendencia de la empresa en cuanto a variación de los

consumos energéticos.

Ecuación:

(

)

El valor de es bastante pequeño lo que refleja los altos niveles de eficiencia energética

del proceso actual de generación de electricidad.

Figura 18. Gráfico de tendencia o de sumas acumulativas (CUSUM). Fuente: Elaboración propia.

-60-50-40-30-20-10

01020304050

Dif

ere

nci

a d

e co

nsu

mo

de

com

bu

stib

le T

EP

Período

Gráfico de tendencia acumulada

Suma acumulativa [(Ea – ET)i + (Ea – ET)i-1]



De forma general se puede observar que la tendencia en el año 2017 fue disminuir el

consumo de combustible hasta el mes de julio, a partir de este mes el comportamiento

comienza a cambiar y después de la segunda mitad de octubre se comienza a consumir más

combustible en el proceso de generación.

Esto se debe a la aplicación del aditivo y los cambios de temperatura en el medioambiente.

Sin embargo, el gráfico de sumas acumulativas brinda una información global del

comportamiento, de esta forma no se puede interactuar de manera local (en tiempo real) con

el mismo, por lo que se propone tener en cuenta además el gráfico de tendencia por período,

donde se pueden observar las variaciones locales del consumo.

En la figura 19 se muestra el gráfico de tendencia de las diferencias por meses, de forma

general se puede observar que la tendencia en el año 2017 fue disminuir el consumo de

combustible hasta el mes de marzo, a partir de este la tendencia es a aumentar el consumo y

después de la segunda mitad de julio se comienza a consumir más combustible en el

proceso de generación, evidentemente, si se analiza el segundo gráfico, se puede interactuar

con las causas del aumento del consumo a tiempo, debido al incremento en la temperatura

ya que empiezan los meses más calurosos.

Figura 19. Gráfico de tendencia de las diferencias por meses. Fuente: Elaboración propia.

3.5. Análisis de la temperatura como causa que interviene en el consumo energético.

Se conoce que en el país el sector residencial juega un papel fundamental en el consumo de

energía, basado en este hecho, la temperatura deberá tener una alta incidencia en este

consumo. Con el objetivo de saber si la temperatura tiene una relación directa con el

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

Dif

ere

nci

a d

e co

nsu

mo

de

com

bu

stib

le T

EP

Período

Gráfico de tendencia

Ea-ET

Ea-ET

Lineal (Ea-ET)

Lineal (Ea-ET)



consumo de combustible se construye el gráfico de dispersión que se muestra en la figura 20

(fuente el anexo 4). Como puede apreciarse en la figura 20, existe una estrecha relación

entre la temperatura y el consumo de combustible debido a que, una vez eliminados el 10%

de los valores fuera de control, se obtiene un coeficiente de correlación de 0,77 y un R 2 de

0,9 el cual se considera aceptable para declarar la correlación lineal entre los datos.

Figura 20. Diagrama de dispersión. Fuente: Elaboración propia.

En la figura 21 se observa el comportamiento de la temperatura media en los años 2016 y

2017 de acuerdo con la información brindada por el CITMA, es apreciable que en los meses

de mayo a septiembre del 2017 se concentran valores más elevados de temperatura media

que en el mismo período del 2016, lo que ha influido en el aumento del consumo de

combustible.

-200.0

0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0

1200.0

1400.0

20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0 27.0 28.0

Co

nsu

mo

de

Co

mb

ust

ible

Temperatura Media

Temperatura Media vs Consumo de Combustible

2015

2016

Lineal (2015)

Lineal (2016)

20

21

22

23

24

25

26

27

28

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPT. OCT. NOV. DIC.

Tem

per

atu

ra (º

C)

Meses

Temperatura media

2015 2016



Figura 21. Temperatura media. Fuente: Elaboración propia.

3.6. Identificación de los puestos clave de la Central Eléctrica.

La tabla 11 muestran los equipos que conforman el puesto clave dentro de la central

eléctrica.

Tabla 11. Consumo de combustible de los equipos que constituyen el puesto clave.

Equipo Consumo (TEP)

% % acumulado

Horas de trabajo

Consumo (TEP)

Consumo horas

Motor # 11 701,60 10,70 10,70 1 927,00 7,01 2,74

Motor # 12 672,27 10,30 21,00 1 849,00 6,72 2,75

Motor # 10 629,91 9,60 30,60 1 738,00 6,29 2,75

Motor # 6 607,59 9,30 39,90 1 625,00 6,07 2,67

Motor # 9 601,25 9,20 49,10 1 657,00 6,01 2,75

Motor # 5 599,26 9,10 58,20 1 663,00 5,99 2,77

Motor # 4 586,08 8,90 75,90 1 603,00 5,86 2,73

Motor # 2 579,62 8,80 67,00 1 597,00 5,79 2,75

Motor # 1 541,70 8,30 84,20 1 460,00 5,41 2,69

Motor # 8 500,60 7,60 91,80 1 292,00 5,00 2,58

Motor # 3 469,05 7,10 98,90 1 241,00 4,69 2,64

Motor # 7 31,62 0,40 99,30 157,00 0,31 4,96

Total 6 520,55

A pesar que el análisis realizado muestra los equipos de mayor consumo ordenados en

orden descendente, es bueno apreciar que se incluyó como medida de la eficiencia el

consumo por hora de cada uno de ellos, lo que nos permite evaluar que no siempre los

menos consumidores son más eficientes, por lo que en el análisis final del indicador de

eficiencia deberá ser tenido en cuenta.



En la tabla 12 se muestran los Operarios Claves, Equipo clave y Jefes de Puestos Claves

ordenados por nombre y apellidos, en cada caso se identifica el cargo que ocupa cada uno.

Tabla 12. Operarios y jefes de cada puesto clave distribuidos en los cuatro turnos de trabajo.

Operarios clave Equipo clave Cargo Jefe de puesto clave

Cargo

Turno no 1

Randy Remis Cazón Motores: 1,2,3,4

Operador de cuadro eléctrico

Wilfredo Ernesto Hernández Díaz

Jefe de Operaciones

Raúl Osmin Fullana Motores: 5,6,7,8


Yosmany Laza Glez Motores: 9,10,11,12


Turno no 2

Yandy Hernández Motores: 1,2,3,4



Jefe de Operaciones

Yoandy Aguilar Motores: 5,6,7,8


Julio Veneréo Motores: 9,10,11,12


Turno no 3

Pablo Díaz González Motores: 1,2,3,4



Jefe de Operaciones

Pablo Aníbal Cándano

Motores: 5,6,7,8


Jorge Luis Grau Motores: 9,10,11,12


3.7. Análisis de la metodología implementada por la empresa eléctrica en el 2015.

Debido a que los procedimientos a realizar en la empresa no son los adecuados, lo que

influye en los elevados índices de consumo presentes en esta, mediante la política

energética de UNE en la empresa para caracterizar y mejorar el funcionamiento plantea que

mediante la dirección y organización de la producción, los sistema de gestión de

programación y control, los sistema de gestión para la operación en generación distribuida,

los sistema de gestión para las materias de servicio y los sistema de gestión para el

mantenimiento (Generación Distribuida de Electricidad Cubana, 2010), no obstante en las

condiciones de la EMGE por problemas económicos tecnológicos se propone la metodología

planteada en el epígrafe 2.5.



3.8. Índices de consumo 2015.

Monitoreando los parámetros los índices de consumo en la empresa en la cual la producción

principal es la generación de electricidad y como principal portador energético es el fuell oil

cuenta con los índices de consumo:

Índices de consumo por UNE: 0.214 kg de combustible por cada kW generado.

Índices al comienzo del estudio en 2015: 0,218 kg de combustible por cada kW generado.

Los cuales son determinados por la ecuación 3 planteada en el epígrafe 2.4y son

representados en la tabla

Tabla 13. Índices de consumo del 2015.

Mes Fuel (Litros)

Densidad Fuel

Diésel (Litros)

Densidad diésel

Generación (kWh)

Índice de consumo

Enero 378598 0.963 47580 0.845 1877900 0.216

Febrero 385022 0.9169 45532 0.845 1859500 0.211

Marzo 294499 0.9599 36122 0.839 1448200 0.216

Abril 546272 0.9654 52696 0.845 2601000 0.220

Mayo 310564 0.9654 144822 0.845 1912200 0.221

Junio 809670 0.9654 81595 0.845 3880400 0.219

Julio 1129461 0.9654 87297 0.845 5267100 0.221

Agosto 818645.5 0.9654 99072 0.845 3988000 0.219

Septiembre 632594.5 0.9654 55600 0.845 2986700 0.220

Octubre 752663 0.9675 53496 0.845 3511100 0.220

Noviembre 655488 0.955 70956 0.842 3145300 0.218

Diciembre 563396 0.9581 62608 0.845 2715900 0.218

Promedio - - - - - 0.218

Por medio de la gestión de la calidad del combustible al recibir las pailas:

Al inspeccionar el sello de calidad: no ce aprobó a 3 pailas.



Al realizar la prueba de inspección visual o prueba de limpio y claro: no ce aprobó a 12

pailas.

Al realizar los análisis químicos a la muestra: no ce aprobó a 5 pailas.

3.9. Resultados de la medición de hermeticidad en un motor.

Para desarrollar el problema estadísticamente se ha utilizado el software estadístico SPSS,

que permite estudiar a fondo las variables que se asignen y conociendo sus datos, así como

los factores que enfullen en esta variable, en este caso la hermeticidad es nuestra variable

dependiente y se quiere saber si existe relación entre esta y la posición de los pistones con

una significación de 0.05; en el software se trabaja directamente con la hermeticidad como

variable y la posición de los pistones (1 al 9 posiciones del motor) podría ser el factor que

hace que varíe nuestra hermeticidad. La tabla 14 muestra la descriptiva de hermeticidad en

cada una de las posiciones.

Resultados del SPSS. 3.9.1.

Tabla 14. Descriptiva de hermeticidad.

Hermeticidad

N Media Desviación típica

Error típico Intervalo de confianza para la media al 95%

Mínimo Máximo

Límite inferior

Límite superior

Posición 1 12 3.717 0.7171 0.2070 3.261 4.172 2.4 4.8

Posición 2 12 4.175 0.5739 0.1657 3.810 4.540 3.1 5.2

Posición 3 12 4.067 0.6665 0.1924 3.643 4.490 3.0 5.4

Posición 4 12 4.008 0.5418 0.1564 3.664 4.353 3.1 4.8

Posición 5 12 4.625 0.4673 0.1349 4.328 4.922 3.6 5.4

Posición 6 12 4.608 0.8229 0.2376 4.085 5.131 2.9 6.0

Posición 7 12 4.467 0.8917 0.2574 3.900 5.033 2.1 5.4

Posición 8 12 4.208 0.6855 0.1979 3.773 4.644 3.0 5.2



Posición 9 12 4.125 0.8781 0.2535 3.567 4.683 2.0 5.0

Total 108 4.222 0.7372 0.0709 4.082 4.363 2.0 6.0

En esta tabla 15 se muestran los valores para N número de posiciones totales, la media de

hermeticidad para cada posición (pistón), desviación típica para cada una de las posiciones,

así como el mínimo y el máximo valor de cada una de las posiciones.

Tabla 15. Anova de Hermeticidad.

ANOVA de un factor

Hermeticidad

Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.

Inter-grupos 8,502 8 1,063 2,119 0,041

Intra-grupos 49,645 99 0,501

Total 58,147 107

Esta tabla 14 muestra la suma de cuadrados, la cual se hace muy engorrosa calcular por un

ser humano, (además con el uso del software se pueden eliminar los errores de cálculo),

también muestra los grados de libertad y la media cuadrática, los parámetros antes

mencionados y mostrados existen tanto para la posición como para la hermeticidad.

El software también muestra el Fisher y la significación, con el porciento establecido, en este

caso del 5 % (0,05), con estos resultados podemos afirmar que no existe relación

significativa entre la posición y la hermeticidad, pero evaluemos el siguiente gráfico. La

Figura 23 muestra que las medias de las posiciones (pistones) 5, 6, 7 son las más altas, por

lo que se puede afirmar que son los que mayores problemas de hermeticidad tendrán en un

futuro.



Figura 22. Medidas de Posición. Fuente: Elaboración propia.

Resultados de los análisis al combustible. 3.9.2.

En la tabla 16 se muestran las materias de servicio aprobadas por la central eléctrica, para

los combustibles Diésel y Fuell Oil, con sus respectivos métodos de prueba. En la tabla 17 se

muestra una media del análisis realizado al combustible fuell Oil, los cuales son los

específicos admisibles de la central eléctrica y estos se compararon con los valores

internacionales de otras empresas distribuidoras de combustibles y con el producto de

CUPET el cual está en conformidad con el documento normativo OC-GC/C 0614 catálogo de

especificaciones de productos de la rama Combustible.

Tabla 16. Valores del combustible requeridos por la central eléctrica.

Combustible Diésel

Parámetro UM Lim. ASTM Especificación

Densidad g/cm3 D-1298 0,8150-0,86

Punto de Inflamación °C min. D-92 52

Azufre % m/m máx. D-240 0.8

Viscosidad mm2/s D-445 1,600-5,300

Carbón % m/m máx. D-189 0,1

Ceniza % m/m máx. D-482 0,01



Agua y Sedimento % v/v máx. D-7176 0,05

Índice de Cetano min. 43

Destilación °C D-86

Corrosión al cobre D-130 1

Limpio y Claro máx. D-4176 4

Combustible Fuell Oil

Parámetro UM Lim. ASTM Especificación

Densidad g/cm3 máx. D-1298 0,9959

Valor Calórico kcal/kg min. D-240 9500

Punto de inflamación °C min. D-92 62

Azufre % m/m máx. D-240 3,5

Viscosidad mm2/s D-445 180-650

Carbón % m/m máx. D-18 15

Sodio ppm máx. D-5863 1/3 Vanadio

Agua % v/v máx. D-95 0,5

Sedimentos Extracción % m/m máx. D-473 0,10

Ceniza % m/m máx. D-482 0,05

Asfaltenos % m/m máx. D-6560 8

Vanadio ppm máx. D-5863 150

Tabla 17. Valores comparativos del combustible con CUPET.

Análisis realizados Unidad EMGEF CUPET YPF SA ENERGY URSEA

Densidad a 15 °C g/cm3 0.9959 máx. 0.958 - 0,96 -

Gravedad api °API 10.5 min 16.0 - - -

Agua por destilación % v/v 0.5 máx. 0.05 0,6 0,3 1

Azufre total % m/m 3.0 máx. 2.03 0.6 0,50 3



Cenizas % m/m 0.05 máx. 0.028 0,10 0,06 0,10

Sedimentos por extracción % m/m 0.10 máx. 0.058 0,3 1 1

Carbón conradson % m/m 15.0 máx. 10.70 8 9,60 -

Temperatura de inflamación °C 62 min 95 80 75 54

Viscosidad a 50 °C mm2/s 181-400 250 420 550 466

Sodio Ppm 40 máx. 9.07 15 -

Vanadio Ppm 150 máx. 149 10 -

Aluminio + silicio Ppm 80 máx. 54 60 -

Asfaltenos % m/m 8.0 máx. 4.56 - -

Valor calórico neto kcal/kg 9500 min 9712.4 10700 9800 10000

Análisis de los combustibles Diésel y Fuell Oil. 3.9.3.

La calidad del combustible es de suma importancia para obtener parámetros eficientes en la

combustión y con ello una larga vida operativa del motor, operación más eficiente y emisión

de gases de escape menos contaminantes. Por esta razón los combustibles aprobados

deben de estar de acuerdo a las normas cubanas de emisiones y a la disponibilidad

tecnológica de calidad de combustibles en el país. Debido a la mala calidad del combustible

se presentaron las siguientes fallas en los motores.

A continuación, se enuncian las fallas detectadas producto de la calidad del combustible:

Pérdida de las condiciones técnicas de las puntas de los inyectores de combustible, lo

que imposibilita una buena pulverización del mismo y su consiguiente combustión

completa.

Oxidación de elementos metálicos en los motores debido a la formación de ácido

sulfúrico H2SO4.

Desgaste de piezas en movimiento debido a la formación de partículas adhesivas a

partir del accionar del ácido sulfúrico H2SO4.

Pérdidas de potencia por la insuficiencia del proceso de admisión, debido al

calentamiento de la carga, motivado por elevadas temperaturas de la cámara de

combustión.



Aumento de la frecuencia de mantenimiento.

Disminución de la eficiencia del proceso.

Encarecimiento del kW de electricidad producido

Criterios de causas de desviaciones del consumo específico de combustible. 3.9.4.

A continuación, se hacen mención a las posibles causas que intervienen en el consumo de

combustible en la central eléctrica.

1. Errores en la medición por malas condiciones de iluminación, cintas de medición

dañadas o no certificadas, aforos no certificados o deficientes, en el área de recepción

del combustible.

2. No relleno de tanques de operación antes de realizar las lecturas de los tanques de

almacenamiento en caso de ser aplicable.

3. Errores en los valores de densidad y valor calórico tomado para los cálculos.

4. Problemas en el proceso de purificación, platos de gravedad incorrectos, desperfectos

en la hermeticidad de la purificadora.

5. No llevar el control de la producción de lodos.

6. Operar las unidades a regímenes de carga fuera de lo especificado en el Manual de

Operación de la UNE. No llevar el control de la carga promedio de cada unidad.

7. No controlar adecuadamente el régimen de operación de las unidades, limpieza de

turbo, temperaturas de trabajo, limpieza de filtros de aire, estado mecánico del motor

(salideros de combustible por el rack de tuberías de combustible, bombas de

combustible, inyectores, calibración de válvulas, etc.).

8. Mala calidad del combustible, incumplimiento de régimen químico.

9. Mala calidad del lubricante y la lubricación.

10. No realizar análisis profundo de la causa raíz ante desviaciones puntuales.

Ensayos del régimen químico para combustible diésel y Fuel Oil. 3.9.5.

En la central eléctrica se realizan 257 ensayos de los 55 planeados, el primer ensayo al cual

es sometido el combustible es a la hora de la recepción, el cual es el de la determinación de

agua y sedimentos por inspección visual según UJ-IG0451 o prueba de limpio y claro,

(DISAIC, 2011) en el cual se establecen parámetros de calidad para poder recibir el

combustible que llega a la central, se toman muestras para poder realizar los demás ensayos



que se plantean en el epígrafe 2.3.7,los cuales a continuación analizaremos, en la figura 24

se muestra el diagrama la cantidad de ensayos planificados contra los ejecutados en los

meses del año 2016, este muestra que la cantidad de ensayos planificados es menor a la de

los ejecutados, debido a diferentes inconvenientes ocurridos en la central eléctrica.

Figura 23. Planificación de ensayos de los combustibles. Fuente: Elaboración propia.

Los ensayos realizados a las muestras obtenidas durante todo el año serán comparados con

los estándares de los resultados presentados por CUPET, YPF SA, ENERGY y URSEA que

son empresas internacionales las cuales se dedican a la transportación y distribución de los

combustibles empleados en la empresa con normas de calidad exigentes.

3.9.5.1. Determinación de Densidad API.

Método Estándar para determinar Gravedad API de Crudos y Productos del Petróleo. La

densidad es función de la temperatura y de la presión. La variación de la densidad de los

líquidos es muy pequeña salvo a muy altas temperaturas. (DISAIC, 2012)

La clasificación de los crudos según la gravedad API es un indicativo de la calidad y

contenido de compuestos livianos presentes en dichos hidrocarburos. La densidad API

denota la relación correspondiente de peso específico y de fluidez de los crudos con respecto

al agua.

A medida que aumenta la temperatura de las muestras, la densidad de estas disminuye, y de

manera proporcional lo hace la gravedad específica, también se concluye que la gravedad

API, se comporta de manera inversamente proporcional a la densidad y gravedad especifica.

Un proceso de deshidratación inadecuado trae como consecuencia un alto contenido de

agua y sedimentos.

0

10

20

30

40

50

60

70

Nu

mer

o d

e es

nsa

yos

ENSAYOS PLAN REALES EJECUTADOS



Figura 24. Determinación de la densidad API. Fuente: Elaboración propia.

3.9.5.2. Determinación de la viscosidad cinemática a 40°C.

La viscosidad cinemática esta se calcula a partir del tiempo y la constante del instrumento, la

cual afecta el funcionamiento de la bomba y al sistema de inyección, el método estándar para

la determinación de la viscosidad cinemática de líquidos transparentes y opacos (Cálculo de

la viscosidad dinámica) es el ASTM D 445/04. (DISAIC, 2011)

12.5

13.0

13.5

14.0

14.5

15.0

15.5

16.0

16.5

Den

sid

ad A

PI

Histórico ensayos por lotes Histórico lotes por certificado

0

100

200

300

400

500

600

Vis

cosid

ada C

inem

ática

Histórico lotes por certificado Histórico ensayos por lotes

YPF SA ENERGY

URSEA



Figura 25. Determinación de la viscosidad cinemática. Fuente: Elaboración propia.

Esta ejerce una gran influencia sobre la forma de pulverización:

↑µ: atomización pobre, formación de grandes gotas y alta penetración del chorro pulverizado,

la inyección es corriente en lugar de niebla, la combustión pobre y pérdida de potencia y

economía.

↓µ: pulverización demasiado suave no teniendo buena penetración y problemas en

combustión con disminución de potencia y economía.

La variación de la viscosidad causa dificultad en el sistema de bombeo y transportación del

combustible, aumentando en el consumo de energía para el calentamiento del combustible

para ser bombeado y transportado, Inadecuada atomización e inyección del combustible en

los motores.

3.9.5.3. Determinación de agua y sedimentos por centrifugación.

En la figura 26 se pueden apreciar los niveles de agua encontrados en los ensayos

realizados a los combustibles en la empresa en algunos meses son altos, los cuales generan

factores que afectan al combustible tales como microorganismos, material particulado y los

surfactantes y productos de oxidación estaban presentes en estas muestras los cuales

tienden a las consecuencias de afectaciones en el sistema de almacenamiento creando

sedimentos por acumulación, promueve a la corrosión, pobre combustión, afectaciones en el

sistema de inyección y en el sistema de filtrado.



Figura 26. Determinación de agua y sedimentos por centrifugación. Fuente: Elaboración propia.

La determinación de agua y de sedimentos por centrifugación ayuda al control de las

bacterias que se acumulan en los tanques y en los procesos resección y transportación de

los combustibles, por el método estándar para agua y sedimentos en petróleo combustibles

por el método de la centrífuga. ASTM 1796. (DISAIC, 2010)

3.9.5.4. Determinación de punto de inflamación

En la figura 26 se muestra que cuando existe una variación en los puntos de inflamación, se

mide la respuesta de la muestra al calor y a la llama bajo condiciones controladas y sirve

para evaluar el riesgo de inflamabilidad de una sustancia, por medio del método estándar

ASTM D 93-99, el cual es un índice de las fracciones más volátiles o livianas del combustible.

La disminución por debajo del valor normativo dificulta la transportación, trasiego y

almacenamiento, aumentando los riesgos de incendio en los sistemas. (DISAIC, 2011)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7A

gua

y se

dim

ento

s

Histórico lotes por certificado Histórico ensayos por lotes YPF SA ENERGY URSEA



Figura 27. Determinación del punto de inflamación. Fuente: Elaboración propia.

Los demás procesos de ensayo que se enumeran a continuación, no tuvieron una buena

periosidad debido al mal estado de algunos equipos y a la rotura de otros, pero son de gran

importancia, por eso los mencionamos a continuación:

1. Determinación del valor calórico:

El método de prueba estándar para la determinación del valor calórico de los combustibles

hidrocarburos líquidos por la bomba calorimétrica ASTM D 240-02. Manual de Instrucciones

de Operación para el Calorímetro PARR 6200. Instrucciones de Operación para la

Combustión en Bomba de Oxígeno 1108. La cantidad de energía que aporta el combustible

por unidad de masa. Debido al incremento o disminución por encima del valor normativo la

calidad y eficiencia del proceso de combustión del contenido energético del combustible.

2. Determinación del contenido de azufre:

Método Estándar para la determinación de azufre por el método bomba. ASTM D 129 – 00,

es la cantidad de azufre presente en 100 partes del combustible, es un componente cuya

presencia, ejerce influencia negativa por su capacidad de combinarse con el agua y formar

ácidos. Debido al Incremento por encima del valor normativo la corrosión de los sistemas

expuestos a los gases causa la Formación de ácido sulfúrico; y si la temperatura de esta

0

20

40

60

80

100

120

Pu

nto

de

Infl

amac

ión

°C

YPF SA ENERGY URSEA Histórico lotes por certificado Histórico ensayos por lotes



superficie es inferior a la del punto de rocío, la acción corrosiva no se puede ya contrarrestar

con suficiente eficacia, ni siquiera mediante un lubricante básico. (DISAIC, 2010)

3. Determinación de cenizas:

Determinación de Cenizas en productos del petróleo. ASTM D - 482/03. Es el material

residual mineral que queda luego de la combustión del petróleo al aire a una temperatura

específica. Proviene de las sales metálicas contenidas en el combustible. Debido a la

variación de cenizas se contaminan los lubricantes, se incrementan las temperaturas del

turbo y los cilindros estimulan el desgaste mecánico en el motor, provocando un desgaste en

el sistema de inyección, por silicatos de aluminio. (DISAIC, 2016)

4. Determinación carbón conradson:

Método estándar para la determinación de ASTM D 189-95: Es el coque o residuo carbonoso

que queda después de la destilación destructiva del petróleo bajo condiciones especificadas

(atmósfera reducida). Es la tendencia que tiene el combustible para formar deposiciones en

cámaras de combustión. Debido al incremento por encima del valor normativo la presencia

de materia carbonosa causa problemas de combustión, originando mayor cantidad de

residuos carbonosos, provocando el ensuciamiento de los aros, pistones y tupiciones de los

inyectores. (DISAIC, 2008)

5. Determinación de asfaltenos.

Método estándar para la determinación de ASTM 6 560: Es el por ciento de inquemados que

tiene el combustible. Da la tendencia de este a la formación de gomas, lacas y barnices en la

zona de combustión, bombas de inyección e inyectores. La variación de asfaltenos provoca

incrementando el trabajo de operación de la centrífuga, inadecuada atomización e inyección

del combustible, producto de obstrucción o perforación del mismo, provocando una

combustión defectuosa y una rápida elevación de la temperatura de encendido. (DISAIC,

2014)

3.10. Separación del Lodo.

La depuradora posee dos funciones fundamentales, una es extraer los sólidos presentes en

el combustible o el aceite y la otra es extraer el agua de ambos si no está en estado de

emulsión (mezclados casi homogéneamente por la agitación mecánica). Las depuradoras de

aceite trabajan continuamente realizándole el centrifugado de cada motor durante una hora



uno por uno, o sea, en una planta de 4 motores la depuradora necesita 4 horas para limpiar

el aceite de cada motor por separado. De las depuradoras de combustible solo una de ellas

trabaja continuamente y la otra espera de reserva. La depuración del fuel oil se realiza a

98°C y el aceite a 90°C.

Obtención del Lodo proveniente del aceite. 3.10.1.

La bomba de recepción del aceite ubicada también en la estación de bombeo mueve el

aceite desde la paila hasta el tanque de aceite limpio (T4), cuando este aceite ya es usado

en los motores sale de los mismos con un nivel de suciedad y por tanto se le da tratamiento

en la purificadora de aceite ubicada en el HTU, como resultado de este proceso de limpieza

se obtienen aceite limpio que es bombeado hasta los motores nuevamente y como

subproducto una mezcla de Lodo y agua que va a parar al tanque cisterna de Lodo junto con

el obtenido del fuel oíl.

Determinación del por ciento de metales en Lodo. 3.10.2.

En la tabla 18 se muestra el por ciento de metales que poseen las sustancias involucradas

en la obtención del Lodo, mediante el método de espectroscopia de absorción atómica.

Tabla 18. Sustancias involucradas en la obtención del Lodo.

Producto % Ca % Mg % Fe % Cu % Pb %Cd %Co % Ni % Mn

Lodo 0.1390 0.0023 0.0038 0.00028 0.00025 0.0004 0.0004 0.0024 0.00011

Aceite 0.0055 0.0014 0.0014 0.00050 0.00007 0.0003 0.0001 0.0030 0.00004

Fuel sucio 1.1050 0.0122 0.0021 0.00023 0.00004 0.0005 0.0002 0.0056 0.00013

Fuel limpio 0.0052 0.0009 0.0017 0.00008 0.00008 0 0.0005 0.0029 0.00005

Caracterización del Lodo. 3.10.3.

En la tabla 19 se observan los resultados de la prueba que se realizó a muestras de 0,5

litros, las cuales fueron recogidas cada 24 horas aproximadamente de la superficie del

isomódulo que contenía una mezcla de lodo y agua producida por las purificadoras de la

batería 1.



Tabla 19. Determinación del por ciento de agua en Lodo.

# Fecha (día - mes) Tiempo en (h) Valor del lodo (%)

1 17 – 06 24 9,2

2 18 – 06 48 7,4

3 19 – 06 72 7,0

4 20 – 06 96 6,8

5 21 – 06 120 6,7

6 22 – 06 144 6,7

Como puede observarse a partir de la quinta muestra o sea al llegar a las 120 horas de haber

llenado el isomódulo la mezcla se estabiliza debido a que no varía el por ciento de agua que

se encuentra ligada al Lodo creándose así una emulsión de agua en aceite inversa y

concentrada con un 6,7 % de agua. Una vez que ya se obtuvo una mezcla estable y que toda

el agua separada del Lodo fue drenada se leyó el nivel de Lodo que quedó en el isomódulo

con la ayuda de la escala que posee el mismo y el resultado fue de 450 litros de agua

drenada para un 45 % del total de la mezcla inicial por lo que se pueden calcular unos 550

litros de Lodo para un 55 %, estas dos sustancias se separan completamente después de las

120 horas de reposo siendo críticas las primeras 48 horas, el Lodo se comporta como una

emulsión bastante estable del tipo agua en aceite con un 6,7 % de agua.

La cantidad de metales pesados en Lodo está por debajo del fuel oil antes de purificarlo y

ligeramente por encima de este luego de haber sido tratado en los HTU esto se debe

probablemente a que todos estos metales se van con el agua utilizada en el proceso y que

se separa posteriormente del Lodo.

La producción de lodo en estos seis meses del año es de 82424 L de lodo producido, con un

aprovechamiento del 28,75 % que equivalen a 23695 L de lodo tratado, estos fueron

transportados por CUPET al Central Azucarero 30 Noviembre para ser quemado como

combustible en los hornos, la cual es una de las soluciones menos contaminantes para el

medio ambiente, pues según estudios resientes el lodo como combustible es menos

contaminante para la atmosfera que el fuell oil.



3.11. Evaluación del uso de aditivos en el combustible para la mejora de la eficiencia

del sistema.

El estudio realizado por la entidad muestra la conveniencia del uso del aditivo para mejorar

las condiciones de densidad y viscosidad del mismo en el momento de ser servidos por los

proveedores y que culmina su accionar durante el proceso de combustión. Además de la

mejora de las condiciones de trabajo y el aumento de la eficiencia del sistema una reducción

considerable en las emisiones de los gases de escape, que avalan el empleo del PentoMag

4400/10.Resultados del empleo del PentoMag 4400/10.

Al termino del uso del producto se logró reducir la cantidad de lodos en los tanques de

recepción/almacenamiento antes de la depuradora, se mejoró la combustión del en los

motores y se logró controlar los efectos de la corrosión y eliminar los depósitos inhibidor de

corrosión, en la figura 30 se demuestra la aplicación del producto.

Figura 28. Aplicación del aditivo. Fuente: Elaboración propia.

3.12. Aplicación del producto Microplan Petrol en trampas de grasas y suelos.

El modo de uso en las trampas de grasas, por una dosis de aplicación de 80 y es

aplicado 3 veces/ semana durante las 52 semanas del año. En la tabla 20 se procede a

temporizar la dosificación del producto Microplan Petrol en trampas de grasas y suelos

contaminados para no afectar y contribuir con el medio ambiente.



Tabla 20. Aplicación del Microplan Petrol.

Aplicación Diario Semanal Anual

Trampas de 5 80 80 x v/semanal 80 x v/semanal x 52 semanas

Total 400g (0.40 kg) 1200g (1.20 kg) 62400g (62.4 kg)

Trampas de 3 80 80 x v/semanal 80 x v/semanal x 52 semanas

Total 240g (0.24 kg) 720g (0.72 kg) 37440g (37.44 kg)

La aplicación del Micropan Petrol en sistema de drenaje de las trampas de grasa y en los

suelos contaminados cercanos al emplazamiento está teniendo un efecto positivo, pero es un

proceso que tendrá sus frutos finales al cabo de un año.

3.13. Índices de consumo del año 2016.

Los índices de consumo de los motores en el año 2015 fueron de 0.218 kg por cada kW

generado, para lograr disminuirlo se implementó la metodología propuesta en el acápite 2.5,

la cual arrojo los datos plasmados en la tabla 21 y 22 dando como nuevo índice de consumo

de 0.216 kg por cada kW generado como promedio, donde se logran reducir en un 2 %

mediante la implementación de la nueva metodología, hay que destacar que el control de la

nueva metodología fue monitoreada hasta el principio del año 2017.

Tabla 21. Índices consumo al principio del año 2017.

Mes Pailas 2016

Fuel (Litros)

Densidad Fuel

Diésel (Litros)

Densidad diésel

Generación (kWh)

Índice de consumo

Enero 12 43214 0.9578 173730 0.8497 884400 0.214

Febrero 21 396272 0.9602 53416 0.8490 1986900 0.214

Marzo 25 573380 0.9547 68941 0.8473 2773100 0.218

Abril 50 943115 0.9590 68916 0.8443 4435600 0.217

Mayo 42 839090 0.9561 58060 0.8433 3971300 0.214

Junio 27 766771 0.9547 57694 0.8416 3625900 0.215

Julio 63 1219039 0.9547 59085 0.8416 5562400 0.218

Promedio - - - - - - 0.216



Tabla 22. Índices consumo del año 2016.

Mes Pailas 2016

Fuel (Litros)

Densidad Fuel

Diésel (Litros)

Densidad diésel

Generación (kWh)

Índice de consumo

Enero 27 477107 0.957 66552 0.845 2393000 0.214

Febrero 28 502556 0.957 61914 0.845 2493000 0.214

Marzo 29 565218 0.951 68226 0.838 2728900 0.218

Abril 31 590978 0.948 62378 0.843 2812400 0.218

Mayo 32 682961 0.948 65861 0.839 3232400 0.217

Junio 41 700302 0.953 73729 0.828 3341900 0.218

Julio 40 602605 0.958 66598 0.827 2903700 0.218

Agosto 42 656516 0.953 68760 0.832 3120500 0.219

Septiembre 22 624280 0.950 60096 0.831 2962500 0.217

Octubre 4 267076 0.950 83515 0.831 1503400 0.215

Noviembre 31 1012654 0.962 91030 0.851 4897900 0.215

Diciembre 27 588720 0.953 61087 0.839 2848900 0.215

Promedio - - - - - - 0.216

3.14. Valoración económica.

Con los resultados obtenidos en las pruebas del DEC-TESTER se puede realizar la compra

de los aros, pistones y camisas antes de que suceda la rotura o des hermeticidad del motor,

contribuyendo así que no solo se tengan las piezas necesarias para el mantenimiento, sino

que se ahorre la empresa y el país en general cierta cantidad de dinero o recursos dedicados

para la obtención de piezas no necesarias.

Garantizando que este emplazamiento funcione correctamente el país se ahorraría dinero en

la generación de electricidad de las termoeléctricas principalmente en horario pico que es

donde mayor demanda de electricidad existe. En la tabla 21 se plantean los costos de los

combustibles, aditivos, aceites, mantenimiento, reparaciones y los costos directos e

indirectos de generación que se produjeron en la empresa eléctrica durante la realización de

este trabajo.



Tabla 23. Costos de la central eléctrica.

Partidas del costo Plan Real Variación

MP P/MWh MP P/MWh MP P/MWh

Combustible tecnológico 6300,8 188,23 3589,6 110,18 -1911,2 -78,05

Aditivos 22,0 0,75 35,9 1,10 13,9 0,35

Total costo directo generación 5986,3 204,84 4096,3 125,73 -1890,0 -79,11

Total costo indirecto generación 2502,0 85,61 3163,2 97,10 661,2 11,49

Costo total generación 8488,3 290,45 7259,5 222,83 -1228,8 -67,62

Generación neta (MWh) 29224,1 32578,1 3354,0

De acuerdo a la información brindada por la Gestión Económica en la empresa se construye

la tabla 24donde se muestra el costo total de la generación por meses, puede observarse

que la tendencia en todo el año fue que el costo real se mantuvo por debajo de lo planificado,

aun cuando este último aparenta haber sido ajustado mensualmente.

Tabla 24. Costos de generación en el año 2016.

Costo de generación

Enero

Febre

ro

Marz

o

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Septiem

bre

Octu

bre

Novie

mbre

Dic

iem

bre

P/MWh 328 328 328 328 328 328 328 328 328 328 328 328

R/MWh 182 182 182 182 182 182 182, 182 182 182 182 182

Universidad de Pinar del Río. Conclusiones


Conclusiones.

Se está implementando una nueva metodología en el procesamiento del combustible en la

Central de Grupos Electrógenos de Fuell Oil “Antonio Briones Montoto” de Pinar del Río

logrando una reducción del índice de consumo de 0.216 kg por cada kW generado lo cual

equivale a un 2 % menos al comparar los años 2015 contra el año 2016 y principio del 2017.

Con la disminución de los índices de consumo de combustible mediante el monitoreo de las

condiciones de explotación de los grupos electrógenos del emplazamiento “Antonio Briones

Montoto” perteneciente a la EMGEF de Pinar del Río se logró mantener la continuidad y

calidad del proceso de generación de electricidad de la Central eléctrica.

La producción, almacenamiento y tratamiento de lodos en el emplazamiento Antonio Briones

Montoto de Pinar de Río, se hace un proceso complicado por las malas condiciones de los

sistemas de tratamiento de residuales en estos emplazamientos, ya que solo un 28,7 % de

este ha sido tratado para su utilización como combustible.

Universidad de Pinar del Río. BIBLIOGRAFIA

Ing. Roberto José Poveda Flores

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Anexos.

Anexo 1. Equipos para el proceso productivo.

Equipamiento Central Eléctrica Antonio Briones Montoto

No Equipo Cantidad

1 Generador HYUNDAI 9H2132 12

2 Centrífuga para Fuel Oíl 6

3 Centrífuga para Aceite 3

4 Compresor SPERRE 6

5 Bombas de agua cruda 2

6 Bombas de suministro de calderas 2

7 Bombas de agua de Rechazo 2

8 Bombas de evacuación de LODOS 2

9 Bombas de Osmosis inversa 2

10 Bombas Suply 6

11 Bombas BOOSTER 6

12 Bombas de prelubricación 12

13 Bombas de recepción de FUEL Oíl 2

14 Bombas de trasiego de FUEL Oíl 2

15 Bombas de recepción de DIÉSEL 1

16 Bombas de trasiego de DIÉSEL 2

17 Bombas de recepción de ACEITE 2

18 Bombas de trasiego de LODOS 4

19 Aire acondicionado de ventana 5

20 Aire acondicionado SPLIT 12

21 Computadoras 8

22 Ventiladores de radiadores 336

23 Transformador 480V/6,6kV 3



24 Transformador 6,6/34,5kV 3

25 Alumbrado exterior (luminarias) 27

26 Alumbrado interior (lámparas de 40W) 81

27 Alumbrado de la nave de motores (luminarias) 31


Período

Consumo

de Fuel-Oíl

(litros)

Consumo

Diésel

(litros)

Generación

eléctrica

(kV h)

Consumo

Fuel +

Diésel (TEP)

Generación

eléctrica

(MW)

Enero 378598.0 47580.0 1877900.0 403.2 1877.9

Febrero 385022.0 45532.0 1859500.0 407.0 1859.5

Marzo 294499.0 36122.0 1448200.0 311.7 1448.2

Abril 546272.0 52696.0 2601000.0 568.9 2601.0

Mayo 310564.0 144822.0 1912200.0 425.3 1912.2

Junio 809670.0 81595.0 3880400.0 846.3 3880.4

Julio 1129461.0 87297.0 5267100.0 1157.0 5267.1

Agosto 818645.5 99072.0 3988000.0 870.3 3988.0

Septiembre 632594.5 55600.0 2966700.0 653.9 2966.7

Octubre 752663.0 53496.0 3511100.0 768.1 3511.1

Noviembre 655488.0 70956.0 3045300.0 682.5 3045.3

Diciembre 563396.0 62608.0 2715900.0 590.0 2715.9




Período

Consumo

de Fuel-

Oíl (litros)

Consumo

Diésel

(litros)

Generación

eléctrica

(kV h)

Consumo

Fuel +

Diésel

(TEP)

Generación

eléctrica

(MW)

Enero 487177.0 66552.0 2393000.0 521.0 2393.0

Febrero 505556.0 61914.0 2463000.0 534.2 2463.0

Marzo 552218.0 68226.0 2721100.0 580.1 2721.1

Abril 580978.6 62377.8 2804700.0 600.4 2804.7

Mayo 666961.4 65861.0 3123800.0 684.0 3123.8

Junio 700302.0 73729.0 3341900.0 724.9 3341.9

Julio 629605.0 66598.0 3003700.0 655.1 3003.7

Agosto 657616.0 68760.0 3040600.0 680.5 3040.6

Septiembre 604280.0 60096.0 2762500.0 621.0 2762.5

Octubre 262076.0 83515.0 1419700.0 319.5 1419.7

Noviembre 314417.0 76512.0 1544000.0 367.9 1544.0

Diciembre 562420.0 62087.0 2588900.0 585.4 2588.9



Anexo 4. Comportamiento de la temperatura media respecto al consumo de combustible.

Total Sin 10% de valores fuera de control

Años

Meses 2015 Consumo 2016 Consumo 2015 Consumo 2016 Consumo

Enero 21,9 403,2 21,5 521,0 21,9 403,2 21,5 521,0

Febrero 20,6 407,0 20,9 534,2 20,6 407,0 20,9 534,2

Marzo 24,1 311,7 23,8 580,1 23,8 580,1

Abril 26,2 568,9 25,0 600,4 26,2 568,9 25,0 600,4

Mayo 26,1 425,3 26,3 684,0 26,1 425,3 26,3 684,0

Junio 26,4 846,3 26,6 724,9 26,4 846,3 26,6 724,9

Julio 27,2 1157,0 27,6 655,1 27,2 1157,0 27,6 655,1

Agosto 27,0 870,3 27,5 680,5 27,0 870,3 27,5 680,5

Septiembre 26,6 653,9 26,5 621,0 26,6 653,9 26,5 621,0

Octubre 25,8 768,1 25,6 319,5 25,8 768,1

Noviembre 25,2 682,5 22,7 367,9 25,2 682,5 22,7 367,9

Diciembre 24,6 590,0 24,1 585,4 24,6 590,0 24,1 585,4

Temperatura media Total Sin 10% de valores fuera de control

CC Tem. Med. 2015 vs consumo (TEP) 0,69 0,69

CC Tem. Med. 2016 vs consumo (TEP) 0,52 0,77

ministerio de educaciÓn superior universidad de pinar …

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