Análisis energético y exergético de una planta azucarera - Caso Tumán

Abstract

En el presente proyecto de tesis se realiza el análisis energético y exergético de la planta azucarera Tumán, con la finalidad de optimizar e incrementar la producción energética, esta planta azucarera consta de un grupo de 5 calderas que pueden quemar tanto bagazo como combustibles líquidos, 3 grupos de turbinas (turbogeneradores para generar energía eléctrica, turbinas trapiche para mover el molino y turbinas auxiliares para mover las bombas y ventiladores), entre otros equipos. Para realizar dichos análisis, primero se elaboró el esquema termodinámico del ciclo de cogeneración de la planta azucarera, seguido se calculó los flujos másicos de vapor, los parámetros termodinámicos en los puntos característicos del sistema y el flujo másico del combustible, para finalmente realizar los análisis y graficar los diagramas de Sankey y Grassmann. Como resultados se obtuvo que la planta no es energéticamente independiente, debido a que para producir el vapor requerido para su operación se necesita quemar 0.548 kg/s de petróleo, además del análisis energético se obtiene que la mayor pérdida de energía se produce en las calderas (43.8% de la energía del combustible), mientras que del análisis exergético se obtiene que el 83.54% de la exergía del combustible se destruye, siendo en la caldera donde se destruye la mayor parte (78.855%). Debido a estas grandes pérdidas generadas en las calderas, se plantea remplazar estos equipos por una caldera moderna que puede trabajar con una eficiencia de hasta 80% (para los cálculos se asume una eficiencia de 73.5%) y se obtiene que con la cantidad de bagazo que produce la planta azucarera se puede llegar a producir 2.723 kg/s de vapor adicional a lo requerido, con lo cual la planta azucarera se puede volver energéticamente independiente, y alcanzar una eficiencia energética de 67.61% (12.42 % más de lo actual).