10 pasos para seleccionar un CEMS para sus operaciones
Un sistema de monitorización continua de emisiones (CEMS) es una herramienta importante para garantizar el cumplimiento de la calidad del aire y la protección del medio ambiente. Elegir el sistema adecuado es una decisión crítica para las industrias de automatización de procesos.
ArticleMúltiples industrias05.08.2025
Síntesis
Los CEMS se utilizan para medir y monitorizar de forma precisa y continua las emisiones procedentes de procesos de combustión de combustibles, como calderas, turbinas y motores de combustión. Mediante la implantación de este sistema, las empresas pueden garantizar el cumplimiento de la normativa medioambiental y minimizar el riesgo de sanciones. Esto convierte a los sistemas CEMS en una valiosa herramienta para los clientes que buscan reducir su impacto ambiental y garantizar que sus operaciones cumplen la normativa.
La selección de un sistema de medición continua de emisiones (CEMS) es un proceso complejo; al fin y al cabo, en estos casos deben tomarse decisiones relacionadas con inversiones y costes de funcionamiento significativos. Si se considera toda la vida útil del sistema, una inversión inicial baja puede acabar resultando la opción más costosa.
Además, los requisitos específicos de cada instalación industrial influyen tanto en la idoneidad como en los costes de la tecnología CEMS correspondiente.
Esto se debe a que las industrias de producción, como las de suministro eléctrico o las cementeras, suelen estar sujetas a normativas y leyes definidas que regulan la reducción de emisiones. Al final, los costes de explotación a lo largo de toda la vida útil pueden llegar a triplicar el coste de la inversión inicial, en función de la tecnología de medición seleccionada (in situ, de extracción en frío o en caliente) y de la combinación de los distintos principios de medición utilizados.
Tabla de contenidoTabla de contenido
A continuación le indicamos 10 pasos a seguir para encontrar el sistema CEMS adecuado para su aplicación:
Los parámetros del proceso son un factor clave a la hora de seleccionar un sistema CEMS, ya que el sistema debe ser capaz de medir con precisión los gases y las partículas emitidos durante el proceso. El tipo de gas, la temperatura y la presión del proceso determinarán el tipo de CEMS que debe utilizarse. Así por ejemplo, en procesos que manejan gases altamente reactivos, como el sulfuro de hidrógeno, puede ser necesario seleccionar un CEMS diseñado para operar a altas temperaturas y presiones. En muchos casos, cuando una instalación emite gases o partículas peligrosas, es necesario emplear un CEMS especializado capaz de medir estos contaminantes.
El CEMS también debe ser capaz de medir y evaluar con precisión los parámetros de funcionamiento del proceso, como el caudal de aire, la temperatura y la presión. De esta forma se garantizará que proporciona mediciones precisas de las emisiones del proceso. Asimismo, el CEMS también debe poder funcionar en el entorno en el que se utilizará. Este aspecto es importante a fin de garantizar que no resulte dañado o se vea afectado por el entorno del proceso. Además, debe poder funcionar en una amplia gama de temperaturas y presiones para garantizar que pueda medir con precisión las emisiones del proceso.
Paso 2: Clasificar las conformidades y normativas válidas
Las normas de cumplimiento de las soluciones CEMS las establecen los organismos reguladores locales y federales. Es importante que las empresas conozcan y cumplan estas normas para evitar posibles multas o sanciones. Por este motivo, el sistema de notificación aplicable suele venir determinado por normativas nacionales o por especificaciones internacionales.
¿Qué reglamentos y normas nacionales se aplican?
¿Es necesario tener en cuenta normas internacionales como las directivas de la UE o las normas EPA de EE.UU.?
¿Se aplican especificaciones adicionales debido a requisitos específicos de la planta?
Paso 3: prever la entrada en vigor de la nueva normativa
Las posibles normativas futuras también influyen en la selección de un CEMS. Esto se debe a que las normativas sobre monitorización de emisiones están en constante evolución, y los clientes deben asegurarse de que el CEMS seleccionado cumpla tanto los requisitos vigentes como cualquier actualización pendiente o regulación propuesta.
Pero, ¿cómo predecir qué cambios pueden producirse? La opción más sencilla es asegurarse de que el sistema seleccionado pueda actualizarse o modificarse fácilmente para cumplir cualquier nueva normativa o cambio que se produzca en el futuro. Esto es especialmente importante para los clientes que operan en zonas con altos niveles de contaminación atmosférica, ya que deben cumplir las normativas más estrictas. Además, los clientes deben tener en cuenta los costes de funcionamiento y mantenimiento, ya que las normativas futuras pueden exigir una monitorización adicional o actualizaciones que incrementen de forma significativa el coste operativo.
Paso 4: Determinar las condiciones de funcionamiento en campo
Los componentes agresivos de los gases pueden influir en el funcionamiento y la fiabilidad de los sistemas CEMS cuando se utilizan combustibles alternativos. Por ejemplo, la elección de un CEMS para una central eléctrica de gas natural l(descargue el folleto aquí) puede diferir considerablemente de la selección de un sistema para una central eléctrica de petróleo, ya que cada tipo de instalación presenta unos requisitos y condiciones de operación específicos. En el caso de las centrales eléctricas de gas natural, el CEMS debe ser capaz de medir con precisión varios parámetros, como el oxígeno, el dióxido de carbono, el nitrógeno y el vapor de agua.
Además, también debe medir las concentraciones de contaminantes de combustión, como el monóxido de carbono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre. En el caso de las centrales eléctricas que funcionan con petróleo, los requisitos del CEMS pueden variar, ya que los contaminantes de interés suelen ser distintos. Además, el CEMS debe ser capaz de controlar el contenido total de hidrocarburos de los gases de combustión.
Cualquier CEMS debe estar diseñado para medir con precisión la concentración de los contaminantes del combustible específico que se utiliza. Por ejemplo, una central eléctrica que funcione con petróleo necesitará un CEMS capaz de medir con precisión los contaminantes específicos derivados de este combustible, mientras que una central alimentada con gas natural requerirá un sistema preparado para medir los contaminantes propios del gas. Asimismo, el sistema CEMS debe diseñarse de forma que pueda cumplir cualquier requisito adicional, como las normativas locales o el suministro de datos a terceros.
Paso 5: Identificar las posibles fuentes de los componentes críticos del gas
Si se producen componentes gaseosos críticos, como compuestos orgánicos, NH3, cloro o azufre, el sistema CEMS debe ser capaz de medir estos componentes de forma fiable, incluso en altas concentraciones.
Además, ciertos tipos de combustible pueden generar una mayor cantidad de partículas que, al acumularse, pueden obstruir los sensores del CEMS y reducir la precisión de las mediciones. Y algunos combustibles pueden generar niveles de calor más elevados, lo que puede provocar un aumento de la temperatura de los gases de escape. Este aumento de la temperatura puede hacer que el CEMS sobredimensione las emisiones, lo que daría lugar a resultados inexactos.
La selección de un CEMS se complica aún más debido a la variación de los tipos de combustible utilizados en la propia instalación. Diferentes tipos de combustible pueden requerir distintos modelos de CEMS, ya que no todos los sistemas son capaces de medir con precisión las emisiones generadas por ciertos combustibles. Algunos combustibles pueden presentar concentraciones más elevadas de compuestos orgánicos volátiles u otros contaminantes, lo que también puede influir en la selección del CEMS. Es fundamental considerar el tipo de combustible utilizado en la instalación al seleccionar el CEMS, ya que esto garantiza que el sistema pueda medir con precisión las emisiones generadas.
Paso 6: Evaluar las condiciones de funcionamiento del CEMS a lo largo de su vida útil
Las instalaciones de depuración de gases, como el DeNOx o los depuradores húmedos, reducen considerablemente la cantidad de contaminantes. Sin embargo, las concentraciones más elevadas de NH3 debidas a la adición de amoniaco o carbamida, así como las desviaciones de temperatura y humedad, pueden reducir considerablemente la disponibilidad y la vida útil del sistema de medición.
La eficiencia, fiabilidad y precisión del sistema son factores clave en el proceso de selección. Así, por ejemplo, si las condiciones de operación implican temperaturas extremas, el CEMS debe ser capaz de medir con precisión y fiabilidad en este entorno, y responder con rapidez y exactitud ante cualquier cambio.”
O, si la instalación se encuentra en una zona con altas concentraciones de vapores de hidrocarburos, el CEMS debe ser capaz de detectar y medir esos vapores con precisión. El CEMS también debe resistir los efectos corrosivos de los productos químicos utilizados en el proceso de producción de petróleo y gas. Y debe ser lo bastante duradero para soportar la presencia de viento fuerte, polvo y otras condiciones ambientales.
Paso 7: Calcular los costes totales de explotación
La vida útil de un CEMS suele ser superior a 10 años. Los costes de funcionamiento reales pueden ascender a más del triple del coste de adquisición, en función de la tecnología de medición seleccionada. Hay que tener en cuenta lo siguiente:
Los CEMS están diseñados para medir y monitorizar las emisiones de los procesos industriales con el fin de garantizar el cumplimiento de la normativa medioambiental. Además del coste inicial de adquisición del CEMS, es fundamental considerar el coste total de propiedad a lo largo de toda su vida útil. Esto incluye los costes asociados a la instalación, calibración, mantenimiento y reparaciones, así como los costes asociados a la formación del personal para operar y mantener el sistema.
El coste total de propiedad durante la vida útil de un CEMS puede ser significativamente superior al coste de compra inicial. Por lo tanto, las opciones de CEMS deben evaluarse cuidadosamente para seleccionar el sistema que proporcione la solución más rentable. Factores como la fiabilidad del sistema, la precisión y la facilidad de uso deben tenerse en cuenta para garantizar el valor a largo plazo y el ahorro de costes. Es importante señalar que el coste de propiedad durante la vida útil puede variar enormemente en función del tipo de sistema elegido y de su entorno de funcionamiento previsto, por lo que es importante tener en cuenta todos los factores a la hora de seleccionar un CEMS.
Paso 8: Considerar los requisitos de funcionamiento y mantenimiento del CEMS
De acuerdo con las normas de calidad, el CEMS debe mostrar una disponibilidad verificable superior al 95 %, incluidos todos los ciclos de mantenimiento y pruebas. Los puntos críticos incluyen:
¿Es necesario acondicionar el gas cuando contiene componentes que puedan formar condensados o ácidos?
¿Hay períodos de inactividad provocados por el cambio de filtros o por las operaciones de muestreo de gases?
Los fabricantes de sistemas CEMS suelen ofrecer asistencia técnica y asesoramiento sobre las aplicaciones a sus clientes. El proceso de selección requiere un análisis exhaustivo de las tecnologías CEMS disponibles, sus capacidades y los costes asociados. Es importante considerar tanto los costes iniciales como los costes a largo plazo del sistema, teniendo en cuenta las necesidades de mantenimiento y reparación. Asimismo, es importante evaluar los recursos de asistencia técnica disponibles —como el soporte al cliente y la formación— para garantizar que el CEMS seleccionado pueda mantenerse adecuadamente y operar de forma correcta. El proceso de selección también debe incluir una evaluación del servicio de atención al cliente y las capacidades de apoyo del proveedor para garantizar que cualquier pregunta o problema técnico se aborda de manera oportuna.
Paso 9: Determinar las condiciones de acceso en campo y las condiciones ambientales
A la hora de seleccionar un CEMS, es esencial tener en cuenta el entorno en campo para garantizar la precisión y la fiabilidad. Factores como la presencia de productos químicos, las altas temperaturas o los elevados niveles de polvo pueden afectar negativamente al rendimiento de los CEMS, ya que estas condiciones pueden provocar fallos prematuros del sistema o generar lecturas inexactas. Además, los CEMS deben ser capaces de soportar condiciones meteorológicas extremas, como vientos fuertes, rayos y humedad, que pueden ser habituales en una instalación de petróleo y gas. Las empresas deben elegir un CEMS que esté diseñado para resistir el entorno y ofrecer un rendimiento a largo plazo.
Además de seleccionar un CEMS que esté diseñado para hacer frente a las condiciones en campo, las empresas también deben tener en cuenta cómo proteger el sistema de los contaminantes externos. Esto incluye mantener el sistema alejado de maquinaria pesada y otras fuentes de vibración, así como asegurarse de que está instalado en un lugar seguro y alejado de agentes corrosivos. Además, es importante mantener el sistema limpio y libre de residuos, ya que cualquier resto de polvo o suciedad puede interferir en la precisión del CEMS.
La disponibilidad de consumibles/recambios y aditivos es extremadamente importante para las plantas industriales de difícil acceso (plataformas petrolíferas, estaciones de compresión de gas, plantas en zonas climáticamente extremas).
Un proveedor de sistemas CEMS debe ser capaz de ofrecer un apoyo sólido durante el proceso de toma de decisiones, de modo que se pueda identificar la solución más adecuada para la instalación. La ejecución de tareas de medición individuales, combinada con un servicio competente y con el valor añadido que aportan las soluciones digitales, debería ser el factor decisivo. Esto resulta más relevante que la posible limitación en la gama de opciones técnicas que pueda ofrecer un proveedor concreto.
La evaluación comparativa de tecnologías es una herramienta fundamental para seleccionar un CEMS adecuado para la medición y el control de emisiones de contaminantes procedentes de diversas fuentes, como centrales eléctricas, instalaciones industriales y centros de producción de petróleo y gas. La evaluación comparativa de tecnologías consiste en analizar las capacidades de distintos CEMS y contrastarlas con las normas del sector y con los requisitos específicos del cliente. Esto ayuda a los clientes a identificar el sistema más adecuado para sus necesidades específicas.
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