Evaluación y control de las pérdidas energéticas de la caldera Ilo21 y la influencia del carbón utilizado

Abstract

El carbón es una opción de suministro energético abierta para cualquier país, pero al ser un tipo de energía no renovable, su uso debe ser eficiente en concordancia con las restricciones medio ambientales y económicas a las que está sujeto. Las características del carbón varían según su procedencia, y con estas su comportamiento en la caldera, es por ende necesario determinar este comportamiento para identificar potenciales ahorros energéticos y ajustes operativos necesarios. El Capítulo I describe el contexto energético en la cual se enmarca la tesis, analizando las tendencias energéticas y la evolución de los recursos. El Capítulo II resume el proceso de generación de energía eléctrica de la Central Termoeléctrica IL021, describiendo los procesos de transformación de energía que en ella se realizan y los principales sistemas involucrados. Se detalla además los sistemas y principales equipos incluidos en la Caldera, los principales criterios operativos de la misma y las principales características de los equipos más influyentes en la minimización de pérdidas energéticas. El Capítulo III describe las principales propiedades del carbón para combustión y su influencia en la operación de la caldera. Se detallan las propiedades de los carbones utilizados. El Capítulo IV presenta las ecuaciones matemáticas empleadas, así como los resultados, para evaluar cada una de las pérdidas de la caldera y las propiedades de los flujos de aire y gases. El Capítulo V detalla el procedimiento de realización de las pruebas y la fuente de los datos empleados para la evaluación de los resultados. El Capítulo VI define los ajustes operativos a realizar para controlar y mantener la eficiencia energética de la Caldera. El Capítulo VII muestra el comportamiento energético de la Caldera como una función de los principales lazos de control, las propiedades del carbón utilizado y el requerimiento de aire para la combustión. Deseo expresar mi agradecimiento al personal del Departamento de Operaciones IL021 de Energía del Sur S.A. por haberme proporcionado un ambiente estimulante que ha hecho posible la culminación de la tesis. He contraído una deuda especial de gratitud con el Dr. Salomé Gonzales por su apoyo y consejo durante el desarrollo de la investigación. Finalmente agradecer a todas las personas que aportaron su amistad y experiencia en estos primeros años de experiencia profesional.