Análisis técnico y económico para el cambio de combustión en lecho fluidizado por combustión de carbón pulverizado para mejorar la operatividad del caldero TSXG de la Empresa Trupal S.A
Fecha
2020Metadatos
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La presente investigación, se fundamenta en el análisis técnico y económico para
cambiar el actual sistema de combustión en lecho fluidizado por el sistema de
combustión de carbón pulverizado de la caldera acuotubular TSXG, para mejorar
su operatividad respecto a las horas pérdidas en plena operación. En condiciones
iniciales el caldero trabaja al 70.77% de su carga nominal, consumiendo 8.075 TM/h
de médula de bagazo y 8.875 TM/h de carbón antracita con un rendimiento
energético del 81.30%. El caldero acuotubular TSXG en condiciones de
operatividad actual, su sistema de combustión de lecho fluidizado está afectado por
12 fallas, las cuales ocasionan una tiempo de operación útil promedio de 6690
h/año y un tiempo perdido de 1590 h/año, por lo cual su operatividad es 80.80%.
Para el análisis en combustión de carbón en lecho fluidizado, fue necesario trabajar
el caldero al 100% de su carga nominal 130 TM/h, el cual solo consumirá solamente
13.60 TM/h de carbón pulverizado, dejando de lado el uso de la médula de bagazo.
De la misma manera se seleccionaron dos quemadores de carbón pulverizado con
capacidad de 295 MBTU/h. El transporte neumático para abastecer a los quemador
necesito de un flujo volumétrico de aire de 17 m3/s a una temperatura de 65.60°C,
tuberías de acero inoxidable AISI 304 con diámetros nominales de 18 y 26 pulg con
una longitud de 83 m con velocidades entre 12.57 m/s y 13.24 m/s. Se seleccionó
un molino de bolas para pulverizar el carbón al tamaño de 50 μm, asimismo para el
almacenamiento del carbón pulverizado se utilizó una tolva o silo de 220 TM/día,
con 10 m de altura y 6.37 m de diámetro. Con el nuevo sistema de combustión de
carbón pulverizado, el tiempo de operación en el caldero aumenta a 7826 h/año, y
un tiempo perdido reducido a 454 h/año, lo cual refleja una operatividad mejorada
del 94.50%. De la misma manera el incremento del rendimiento energético del
caldero incremento a 94% de 81.30% inicialmente. El impacto ambiental resulta
beneficioso ya que se dejaron de evacuar al medio ambiente 14680.00 TM/año de
CO2. El presente proyecto de cambio de sistema de combustible para el caldero
TSXG, tiene un beneficio útil de 1247927.41 US$/año y una inversión en activos
fijos de 895310.148 US$, con periodo de la inversión de 9meses, valor actual neto
de 8078373.00 US$ y tasa interna de rentabilidad de 139%.
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