Rutina para la estimación del rendimiento energético de distintos combustibles de caldera

Abstract

En el campo de la investigación de combustibles alternos, se realizó un estudio para la Evaluación de los subproductos y desechos cerveceros, poda municipal y King Grass para ser empleados como fuentes combustibles, en sustitución del fueloil utilizado actualmente en la industria de elaboración de cerveza [1]. Parte de dicho estudio, comprendió la elaboración de una rutina de cálculo en el lenguaje de programación MATLAB®, para la estimación del rendimiento energético esperado en la combustión de los distintos sustitutos evaluados. La rutina fue desarrollada en base al planteamiento ecuaciones de balances de materia y energía, propios de la combustión en una caldera y ecuaciones auxiliares, tales como ajustes de densidad en función de temperatura, capacidad calorífica y leyes de los gases ideales, de tal forma que se pudiese trabajar con el fueloil 6 y los combustibles sólidos evaluados en el estudio anteriormente mencionado. De esta forma, se pudo estimar el calor neto y la eficiencia térmica que puede alcanzarse en una combustión de biomasa o fueloil 6 bajo condiciones específicas de los materiales como la humedad, poder calorífico superior seco (los cuales fueron obtenidos experimentalmente en la primera parte del estudio), composición elemental teórica y parámetros atmosféricos del aire propios del lugar de instalación de la caldera. Adicionalmente por medio de los balances de materia fue posible estimar los flujos de gases de chimenea, el flujo de aire seco necesario para la combustión y las toneladas de dióxido de carbono a emitir. Finalmente se realizó un consolidado de la información obtenida en los análisis llevados a cabo en la primera parte del trabajo junto con los resultados de la evaluación en la rutina de cálculo, para realizar una comparación entre las distintas opciones y establecer los materiales que pudiesen desempeñarse eficientemente en una caldera de combustibles sólidos.