“Justificación de la sustitución de una caldera de bunker por una caldera de biomasa por Eco Solutions en Bridgestone de Costa Rica”.

Miranda-Gamboa, Yonder Alberto

2015-04-28T17:07:25Z

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Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electromecánica. Eco Solutions Bridgestone

La justificación de la sustitución de una caldera de bunker por una caldera de biomasa en Bridgestone de Costa Rica es el objetivo de la oficina de ambiente, ingeniería y proyectos en conjunto con Eco Solutions. Se necesita realizar un estudio que contemple los aspectos básicos de la sustitución teniendo en cuenta las expectativas tanto de Bridgestone como EcoSolutions en cuanto a las necesidades de energía del proceso de producción de vapor, las características técnicas del equipo a instalar, el impacto medio ambiental de realizar dicho cambio y finalmente la rentabilidad económica de ejecutar un proyecto de eficiencia energética de este tipo. Mediante el desarrollo del proyecto se determinan los aspectos básicos de cada una de las áreas a estudiar como parte de la justificación incluyendo: i) selección y dimensionamiento de los sistemas de abastecimiento de agua de la caldera y almacenamiento de pellet, ii) Dimensionamiento de la caldera necesaria para sustituir la anterior caldera de bunker, iii) Determinación de la cantidad de energía necesaria requerida por el proceso de fabricación de llantas, iv) cálculo de la cantidad de toneladas de dióxido de carbono emitidas a la atmosfera comparando la generación de vapor con bunker y con biomasa, v) análisis económico general sobre el proyecto, rentabilidad, periodo de retorno de inversión, entre otros. El estudio contempla procedimientos y cálculos de ingeniería de acuerdo a las normas y reglamentaciones aplicables para calderas de biomasa. Se determino que la demanda de energía mensual promedio de Bridgestone es de 10.697.154,40 MJ lo cual corresponde a 263.594,87 litros de bunker y 528,91 toneladas métricas de pellets. Se selecciona una caldera de 600 BHP o 6 MW y una generación de vapor de 9,2 toneladas de vapor por hora. Se determina que el ahorro propuesto de bunker por el concepto de uso de biomasa para generación de vapor es de 1890,21 galones por día para una sustitución de la necesidad total de vapor del 40%. Se calcula que la caldera según su capacidad consume un aproximado de 32 727,32 Kg de pellet por día, instalándose un silo de 153 192 Kg para una autonomía de funcionamiento de la caldera de 4,8 días. Se dimensionan las bombas de agua necesarias para el abastecimiento de líquido de la caldera, las mismas deben contar con un caudal mínimo de 63,7 galones por minuto, una presion de descarga de 287 psi y una cabeza de succión neta positiva requerida menor o igual a 10,55 metros de columna de agua. Se calcula la disminución de emisiones de dióxido de carbono a la atmosfera por una sustitución de la generación de vapor de un 40% sobre el proceso, las toneladas de dióxido de carbono evitadas son de aproximadamente un 60% respecto de la producción de vapor usando solamente bunker, anualmente se liberan 696,94 toneladas de CO2 al año. Se determina que existe una diferencia de precio de un 20% del pellet respecto al bunker lo que genera ahorros mensuales mayores a los 22 millones de colones, generando ingresos anuales de más de 500 millones de colones.

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Mantenimiento Industrial). Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2014.

Costos de producción; Energía; Radiación; Eficiencia; Recursos renovables;