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

Resumen

          Se evaluó el desempeño de un secador de bagazo diseñado por la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres, acoplado a una caldera bagacera convencional en un ingenio de México (caldera Nº 5). Para ello, se realizaron ensayos de mediciones y balances de materia y energía, para la caldera operando con el secador y sin él en funcionamiento. La caldera Nº 5, de una producción nominal de 60 t/h de vapor y una presión máxima de trabajo de 29 bar, cuando fue alimentada únicamente con bagazo húmedo pudo generar como máximo 33 t/h de vapor a 19 bar y 269ºC, con un rendimiento energético de 60,4% y un índice 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. Aproximadamente un 72% de este bagazo presecado se mezcló con bagazo húmedo y se utilizó para alimentar la caldera, produciéndose así 58,4 t/h de vapor; es decir, 77% más de vapor que sin secador. El rendimiento energético del sistema caldera-secador fue de 73,6%, un 21,8% superior al de la caldera sin secador, mientras que el índice de generación fue de 2,0 kg de vapor/ kg de bagazo, 25% mayor que el de la caldera original. Este aumento en la producción de vapor permitió sacar de servicio a la caldera Nº 6, 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 de 45,4 MJ/h, aproximadamente un 18% respecto a la energía consumida por ambas calderas (Nº 5 y Nº 6) cuando no funcionaba el secador. Este ahorro equivale a 1103 l/h de “fuel oil”, es decir, alrededor de 1,5 millones de dólares por zafra.

ABSTRACT
Monitoring of a bagasse drying system attached to a boiler in a sugar mill in Mexico

          A bagasse dryer designed by Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres was attached to a conventional bagasse boiler (Boiler No. 5) in a sugar mill in Mexico for evaluation. Measurement tests and material and energy balances for the boiler operating with and without the dryer were made. When supplied only with wet bagasse, boiler No. 5, with a nominal production of 60 t/h of steam and a maximum working pressure of 29 bar, could generate no 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 . When the dryer was attached, 28.6 tons of bagasse was dried from 50.2% moisture to 30.4%. Approximately 72% of that pre-dried bagasse, mixed with wet bagasse, was fed into the boiler, which then produced 58.4 t/h of steam, i.e. 77% more than without the dryer. The energy efficiency of the boiler-dryer system was 73.6% and the index was 2.0 kg steam/ kg of bagasse, i.e. 21.8%, 25% higher values than those for the original boiler. This increase in steam production allowed putting boiler No. 6 out of service. Boiler No. 6 produced about 20 t/h of steam with similar efficiency to that of boiler No. 5 without the dryer. These improvements resulted in energy savings of about 18%, as compared with the energy consumed by the two boilers (No. 5 and No. 6) when the dryer was not working. Energy saved amounted to 45.4 MJ/h, which is equivalent to 1103 l/h of fuel oil. This represents savings of USD 1.5 million per season.