Inicio / Vapor y combustión

Costo del vapor y cambio de combustible

Indique la producción de vapor, la presión y el agua de alimentación, elija dos combustibles y compare el costo por tonelada, el consumo y la rentabilidad del cambio. Para la biomasa, la humedad entra en el poder calorífico según la ISO 18125.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminar
Vapor
Combustible actual
Alternativa para comparar

Rendimiento sugerido por tipo de combustible; sustitúyalo por el valor medido o de proyecto de su caldera.

Análisis económico
—Costo del vapor con el combustible actual
—

Costo del vapor según el precio del combustible

Cada línea varía el precio de un combustible entre −40% y +40% del valor indicado. Donde las líneas se cruzan, ambos cuestan lo mismo por tonelada de vapor.

Toque el gráfico para ver los valores.

Efecto de la humedad y del rendimiento

Costo por tonelada de vapor según la humedad de la biomasa (o el rendimiento, para combustibles sin humedad).

Toque el gráfico para ver los valores.

Costo anual de combustible

Comparación del gasto anual con las horas de funcionamiento indicadas.

Toque el gráfico para ver los valores.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

Rentabilidad del proyecto

Flujo de caja de la mejora: inversión en el año 0 y ahorro anual actualizado con la subida indicada, descontado a la tasa de descuento.

Toque el gráfico para ver los valores.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Energía en el vapor: Q = ṁv × (hg(p) − hfw(Tfw))
Energía del combustible: E = Q ÷ η (η en base PCI)
Consumo: ṁc = E ÷ PCI
Costo por tonelada de vapor = (hg − hfw) ÷ (1000 × η) × precio por GJ (PCI)
PCI de la biomasa (ISO 18125): PCIh = (PCSs − 0,2122·H − 0,0008·(O + N)) × (1 − M/100) − 0,02443·M [MJ/kg]
Precio en PCS: precio por GJ (PCI) = precio por GJ (PCS) × PCS ÷ PCI

Hipótesis y límites

  • Vapor saturado seco a la presión de trabajo; propiedades del agua y del vapor según IAPWS-IF97.
  • Rendimiento constante y en base PCI; incluya las pérdidas por purga en el rendimiento o use la calculadora de purga.
  • Biomasa con composición típica de madera (C 49%, H 6%, O 44% en base seca). En el gráfico de humedad, el rendimiento baja 0,25 puntos por cada punto de humedad, como aproximación.
  • PCI de referencia del GLP, combustóleo y diésel según tablas oficiales; gas natural con PCS de unos 11,7 kWh/m³(n), PCI de 37,9 MJ/m³(n) a 0 °C y 1,01325 bar. Ajuste con los datos de su comercializadora.
  • No incluye agua, tratamiento químico, electricidad de ventiladores y bombas, mano de obra ni mantenimiento.

Normas y documentos técnicos

  • IAPWS R7-97(2012): Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam
  • ASME PTC 4-2013: Fired Steam Generators (performance test code)
  • ISO 18125:2017: Solid biofuels — Determination of calorific value
  • ISO 16559:2022: Solid biofuels — Vocabulary (moisture on wet basis)
  • U.S. DOE, Steam Tip Sheet #15: Benchmark the Fuel Cost of Steam Generation

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto cuesta una tonelada de vapor?

Depende del combustible, del precio y del rendimiento. Con gas natural a 45 US$/MWh PCS y un 88% de rendimiento, el vapor a 10 bar(g) con agua a 80 °C ronda los 38 US$ por tonelada; con astilla al 40% de humedad a 85 US$/t y un 76% de rendimiento, unos 28 US$. La calculadora rehace la cuenta con sus datos.

¿Por qué pesa tanto la humedad de la biomasa?

El agua no arde y además consume energía para evaporarse. Según la ISO 18125, cada punto de humedad reduce el PCI y aumenta la cantidad de biomasa por tonelada de vapor; la caldera también pierde rendimiento con gases más húmedos.

¿El gas natural se paga por m³ o por energía?

Elija la unidad del precio y la calculadora pasa el valor de PCS a PCI.