Proyecto para la autogeneración de energía de ingreso azucarero de Paramonga

Abstract

El desarrollo de la presente tesis se inició con la asesoría del que fuera excelente catedrático, Ing. Roberto Heredia Zavala en el de 1984 con el título de: ’Estudio para la instalación de un generador de vapor en el Ingenio Azucarero de Paramonga, con alternativa de cogeneración", el cual debido a su deceso, se ha concluido la elaboración de esta Tesis con la asesoría del Ing. Manuel Bardales, con el que se coordinó la reestructuración del desarrollo de esta Tesis. El Capítulo Dos, se describe de la manera más breve posible, el proceso para la elaboración del azúcar y con el diagrama de flujo adjunto, se completa esta descripción. De la Estadística del Laboratorio de la Fábrica de Azúcar de la Cooperativa Agraria Azucarera Paramonga Ltda. (CAAP), se ha obtenido los datos mentales para la elaboración de los cueros estadísticos cuales de la producción y de la utilización de la energía térmica y eléctrica, de los cuales se puede deducir una gran mejora en la utilización de la energía térmica y eléctrica a partir del año 1984; los que se valoran con los coeficientes de MKcal/Tonelada de azúcar y Kw-hr/Tonelada de azúcar. Desde el año 1984, el coeficiente MKcal/Ton azúcar se encuentra invariable, pero el coeficiente más resaltante es la relación Kw-hr/Ton caña que disminuye hasta la tercera parte por la implementación de una turbina a vapor que acciona al desfibrador de caña (del tipo mantillos) en remplazo de una batería de machetes acción o por un motor eléctrico de corriente continua de 263 RW girado a 580 rpm. La incidencia de la política de los gobiernos transcurridos, en el precio del bagazo producido y dé los Kw-hr utilizados se representa en los gráficos que se adjuntan al final de la Tesis, los que indica la variación de los precios de la tonelada de bagazo y del Kw-hr, así como el incruento del precio del MKcal. Este costo del MKcal depende del costo del combustible, mano de obra, insumos y otros, el cuál es muy variable en la proporción que establezca para su venta la empresa Sociedad Paramonga Ltda. El costo del MKcal, considera la energía neta utilizada que depende directamente de la diferencia entre la entidad de' vapor utiliza y la entidad de agua condensada retornada (aproximadamente 150% de la entidad de vapor utilizado). Es aquí en donde la CAAP reclama un mejor precio al agua condensada retornada, debido a que se le entrega a SFL, una entidad de agua químicamente pura y libre de impurezas, producto de la condensación del vapor vegetal, en condiciones de ser utilizada por los calderos. Las condiciones del vapor suministrado por SPL, no son las condiciones de saturación requeridas por los equipos calefactores del Ingenio, sin embargo, SPL cobra m precio por este vapor sobrecalentado y por lo tanto con un mayor valor del MKcal empleado. En el Capítulo Cuatro, se realiza el balance térmico para una molienda promedio actual de 2,263 TCD y 150 TCH, aproximadamente, que es la molienda promedio del año 1982 y posteriormente se realiza el balance térmico para roa molienda futura de 4,000 TCD y 220 TCH con la implementación de la turbina del desfibrador y del turbogenerador.

Se indica en la página N°29, para el cálculo del consumo de vapor de las turbinas de la batería de machetes, desfibrador y molinos, los valores promedios de consumo específicos de vapor de estos equipos, los cuales sido verificados mediante pruebas efectuadas en las turbinas. Las turbinas empleadas son del tipo de acción con dos escalonamientos de velocidad (escalonamiento Curtis) y con un plato de toberas en el que se produce la caída total de entalpía para lograr un ángulo de salida del vapor del segundo rodete próximo a 90°, aprovechándose de la energía en serie de los alabes. Para la turbina de machetes, se ha encontrado que funciona con una eficiencia de expansión del 33% y con el 85% de su potencia instalada en la actualidad, mientras que las turbinas de los molinos funcionan con el 60% de su potencia instalada para la molienda actual, según el cálculo realizado. El balance térmico de los evaporadores y de los tachos de cocimiento, se ha efectuado con un cálculo rápido que se aproxima al cálculo realzado en cada equipo calefactor con la ecuación de que la energía que ingresa es igual a la energía que sale, para ello se ha verificado los flujos de masa que ingresa y salen de cada equipo. Mediante el balance térmico para la molienda futura, se determina la capacidad. de los equipos calefactores para el incremento del ritmo de molienda, encontrándose la necesidad de implementar un calentador en el tercer grupo de los calentadores de jugo y el incremento de un evaporador, por las limitaciones en las superficies de calentamiento. Conocido los equipos a implementarse para alcanzar la nueva molienda, y los costos que estos implican, así como la demanda de energía térmica y eléctrica futura, se procede a seleccionar el generador de vapor en base al combustible a utilizar. Determinada la ubicación y las dimensiones aproximadas de la Planta de Fuerza, se realiza un cálculo rápido de las tuberías y equipos complementarios a utilizarse. En el Capítulo Seis, se asigna un costo a la implementación de la Planta de Fuerza y de la Planta Eléctrica, considerando todos los parámetros que se utilizan y el interés anual a pagarse. Sumados todos los egresos futuros cuales se compara, gráficamente con los ingresos futuros anuales proyectados hasta los diez años del vencimiento del pago, quedando un margen de utilidad a partir del segundo año. Esta utilidad calculada se presenta considerado que el Gobierno exonere a la CAAP del impuesto a la importación, en la compra de los equipos para la Planta de Fuerza y de la Planta Eléctrica.