En las calderas industriales, el rendimiento, la productividad, la reducción de costos y la generación de energía son temas esenciales. Gran parte de los procesos industriales necesitan energía térmica para las más diversas finalidades.

Los generadores más utilizados para ello son las calderas industriales de vapor, que se usan en procesos pequeños (calentamiento de agua para un hotel o una lavandería, por ejemplo), medianos (industria alimentaria, secado de madera, frigoríficos, etc.) y también en procesos de gran escala, donde además de la energía térmica para el proceso industrial se genera electricidad por cogeneración con turbinas (industrias de celulosa y papel, ingenios de azúcar y etanol, entre otros).

Independientemente del tamaño de la caldera, hay un objetivo común: aprovechar al máximo el combustible. A continuación, algunas consideraciones para una caldera mediana que usa biomasa como combustible.

El efecto de la humedad del combustible

Evidentemente, el rendimiento de una caldera industrial depende de varios factores: el diseño de la caldera, sus dispositivos (economizador, tipo de parrilla, etc.) y recursos externos (recuperación de condensado, por ejemplo), entre otros. Aquí trataremos solo la influencia del contenido de humedad del combustible. Para ello es fundamental que el sistema de control de la caldera pueda procesar esta información y ajustar algunos recursos para maximizar el aprovechamiento del combustible. Si el sistema de control de su caldera no ofrece esta posibilidad, conozca EcoSteam, la solución de Marrari para el control de calderas.

Vea el gráfico a continuación. Es una curva de rendimiento típica de una caldera mediana (producción de 15 a 40 t de vapor por hora y presión de hasta 20 kg/cm²).

Ejemplo: caldera de 30 t de vapor por hora

Considere una caldera que produce 30 t de vapor por hora y que está bien ajustada para su rendimiento máximo con combustible al 40% de humedad.

En esa condición, el rendimiento de la caldera es de 83,15% y consume cerca de 0,4 t de biomasa para producir 1 t de vapor. Esto representa un consumo de 288 t de biomasa por día.

Suponga que la humedad de la biomasa sube a 45% (en promedio a lo largo del día). Si la caldera no se ajusta a esta nueva condición, su rendimiento baja a 82,61% y consumirá cerca de 290 t de biomasa por día. En un año, esa diferencia significa un consumo adicional del orden de 700 t de biomasa. Este cálculo considera solo la caída de rendimiento de la caldera; en la práctica, la biomasa más húmeda también tiene menor poder calorífico por tonelada, lo que aumenta todavía más el consumo.

Es fácil concluir que las inversiones para aprovechar mejor la biomasa tienen resultados expresivos y un retorno de la inversión muy atractivo.

Cómo aprovechar mejor el combustible

¿Qué puede hacer? Simple: medir el contenido de humedad y el volumen del combustible que va a la caldera. Con esta información alimentando el controlador de la caldera, y este actuando en los ajustes (aire primario, aire secundario, presión del hogar, movimiento de las parrillas, tiro, etc.), usted garantiza el máximo aprovechamiento del combustible, con ganancias expresivas como las que mostramos arriba.

Autor: Ing. Celso Martini, director comercial de Marrari Automação

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