Monitoreo de un sistema de secado de bagazo acoplado a una caldera en un ingenio de méxico.

Monitoreo de un sistema de secado de bagazo acoplado a una caldera en un ingenio de México.

Federico J. Franck Colombres*, Marcos A. Golato*, Walter D. Morales*, Gustavo Aso* y Dora Paz*.

RESUMEN

Se evaluó el desempeño de un secador de bagazo diseñado por la EEAOC, acoplado a una caldera bagacera convencional en un ingenio de México (caldera Nº5). Para ello se realizaronensayos de mediciones y balances de materia y energía tanto para la caldera operando sin el secador como para la misma con el secador en funcionamiento. La caldera Nº5, de una producción nominal de 60 t/h de vapor, y una presión máxima de trabajo de 29 bar; alimentada únicamente con bagazo húmedo pudo generar como máximo 33 t/h de vapor a 19 bar y 269 ºC con un rendimiento energético de 60,4% y uníndice de generación de 1,6 kg de vapor/kg de bagazo. Con la adición del secador, se logró secar 28,6 toneladas de bagazo de 50,2% a 30,4% de humedad, utilizándose para alimentar la caldera aproximadamente un 72% de este bagazo presecado, mezclado con bagazo húmedo, con lo cual la misma produjo 58,4 t/h de vapor, 77% más que sin secador. El rendimiento energético del sistema caldera-secador fue de73,6%, un 21,8% superior al de la caldera sin secador, con un índice de generación de 2,0 kg de vapor/kg de bagazo, 25% mayor que en la caldera original. Este aumento en la producción de vapor permitió sacar de servicio la caldera Nº6 que producía aproximadamente 20 t/h de vapor, con un rendimiento similar al de la caldera Nº 5 sin secador. Estas mejoras dieron como resultado un ahorro de energía de45,4 MJ/h, aproximadamente un 18%, respecto a la energía consumida por ambas calderas (Nº5 y Nº6) cuando no funcionaba el secador. Este ahorro equivale a 1.103 L/h de fuel oil, es decir, alrededor de 1,5 millones de USD por zafra.

Palabras claves: secador, mediciones, energía, eficiencia, biomasa.

ABSTRACT
Monitoring of a bagasse drying system added to a boiler at a sugar mill in Mexico.A bagasse dryer designed by EEAOC added to a conventional bagasse boiler at a sugar mill of Mexico (Boiler No. 5) was evaluated. Measurement tests and material and energy balances for both the boiler operating without the dryer and, with the dryer in operation were made. The Boiler No. 5, with a nominal production of 60 t/h of steam, and a maximum working pressure of 29 bar, fed only with wetbagasse was able to generate not more than 33 t/h of steam at 19 bar and 269 ºC, with an energy yield of 60,4% and an index of 1,6 kg steam / kg of bagasse. With the addition of the dryer, 28,6 tons of bagasse were dried from 50,2% moisture to 30,4%. Approximately 72% of pre-dried bagasse, mixed with wet bagasse was fed to the boiler, which produced 58,4 t/h of steam, 77% more than without thedryer. The energy efficiency of the boiler-dryer system was 73,6%; 21,8% higher than the original boiler, with an index of 2,0 kg steam / kg of bagasse, 25% higher. This increase in steam production allowed out of service the boiler No. 6, which produced about 20 t/h steam with a similar efficiency than Boiler No. 5 without the dryer. These improvements have resulted in energy savings of 45,4 MJ/h,with respect to that consumed by the two boilers (No. 5 and No. 6) when the dryer was not working, about 18% less, equivalent to 1103 liters/h of fuel oil, that is USD 1,5 million per season.

Key words: dryer, measurements, energy, efficiency, biomass.

INTRODUCCIÓN

El proceso de combustión de la biomasa sigue en general dos etapas: la primera, de naturaleza física, conformada porla evaporación de la humedad, destilación ó volatilización, mezclado y calentamiento; y la segunda, de naturaleza química, caracterizada por la oxidación de los componentes volátiles en primer lugar, y por último, del carbono fijo.
Son muchas las variables que intervienen en el proceso de la combustión y éstas dependen unas de otras. Las más importantes, para que el proceso se realice...