Estudio de la problemática energética en el ingenio azucarero de la CAA Pucalá y alternativa de solución

Abstract

El objetivo principal de la tesis es proporcionar una adecuada Alternativa de Solución a la Problemática Energética del Ingenio de la Cooperativa Agraria Azucarera Pucalá, ubicada en el departamento de Lambayeque, cuya actividad está constituida por el cultivo, cosecha y procesamiento de la Caña de Azúcar, para obtener como productos finales, azúcar melaza y bagazo. La Alternativa de solución a esta problemática va a considerar los Planes Futuros de Expansión Agraria y Diversificación Industrial de la Cooperativa, teniendo como recurso importante para la Generación de Energía Térmica el uso eficiente y óptimo del bagazo, que viene a ser un subproducto del Proceso de Obtención de la Azúcar de Caña. A continuación presento en síntesis el objetivo principal de cada uno de los capítulos que conforman el presente trabajo CAPITULO I: En este capítulo mencionamos la gran ventaja que tienen los Ingenios Productores de Caña de Azúcar con respecto a la aplicación del concepto de CONSERVACION DE ENERGIA, que consiste en conservar considerables cantidades de bagazo para la maximización en la producción de Potencia Eléctrica. CAPITULO II; Este capítulo describe la situación actual de las áreas más importantes que afectan al Sistema Productivo del Ingenio correspondiente a la CAA Pucalá. Para esto hemos dividido a este capítulo en tres secciones: ASPECTOS AGRICOLAS: El objetivo principal es proporcionar una visualización panorámica de los aspectos que afecte tan notablemente al Sistema Productivo del Ingenio desde el punto de vista de rendimiento de la caña de azúcar y desde el punto de vista de Molienda Continua de Caña de Azúcar. ASPECTOS FABRILES DEL INGENIO: En esta sección se hace una descripción detallada de cada una de las secciones fabriles involucradas en el Sistema Productivo del Ingenio, especificando los datos técnicos correspondientes y las capacidades máximas de molienda de cada una de ellas, en función de las cuales es posible visualizar los “cuellos de botella“ del Ingenio. CAPITULO III: En este capítulo mencionamos las tres secciones más importantes en las que se concentra la PROBLEMATICA ENERGETICA DEL INGENIO SECCION CALDERAS: Hacemos hincapié de su baja confiabilidad, debido principalmente a los 34 años en servicio de los calderos Nros. 1, 2, 3 y 4. Asimismo mencionamos su baja eficiencia, la cual limita la capacidad de generación de vapor hasta un máximo de 122.8 ton/h (76. 75% caña) para una disponibilidad de bagazo de 58 ton/h. Es asi que se recomienda adquirir un nuevo caldero, más moderno y eficiente, con capacidad suficiente para reemplazar a los calderos más antiguos. CAPITULO IV : Este capítulo describe los Planes Futuros de la Cooperativa que influyen en el sistema productivo del Ingenio, y que deberán tenerse en cuenta al establecer las alternativas de solución a la Problemática Energética de la Cooperativa, ya que es tos planes también influyen en el ámbito energético del Ingenio. CAPITULO V: Este capítulo plantea las alternativas de solución a la PROBLEMATICA ENERGETICA DEL INGENIO, que considerarán los Planes Futuros de la Cooperativa y que influyen en el sistema productivo y Energético del Ingenio: ALTERNATIVA “0“: Esta alternativa considera que la Cooperativa seguirá usando el Actual Sistema de Cogeneración de Energía del Ingenio, complementando la energía eléctrica obtenida usando los grupos de la Planta Térmica de Pátapo y así cubrir con la demanda de energía eléctrica dentro del ámbito de Pucalá, tal como se hace actualmente. ALTERNATIVA I; Esta alternativa considera la incorporación de un Nuevo Turbogenerador del tipo contrapresión de 7 MW y de un nuevo Caldero Acuotubular de 80 ton/h. Ambas unidades deberán encuadrarse dentro del Equilibrio Energético del Sistema Cogenerativo del Ingenio, cumpliendo con las necesidades de vapor para el proceso y con la demanda de energía eléctrica dentro de Pucalá, dejando fuera de servicio a los grupos electrógenos de la Central Térmica de Pátapo. ALTERNATIVA II: Esta alternativa considera la incorporación de un Nuevo Turbogenerador del tipo extracción - condensación de 10 MW y un nuevo Caldero Acuotubular de 100 ton/h, las cuales permitirán aprovechar al máximo el Potencial Energético del Ingenio, el cual llega a ser del orden de los 12 MW. CAPITULO VI: En este capítulo se realiza la comparación Técnico-Económica de las Alternativas, para lo cual se tiene en consideración que solo los combustibles fósiles tienen costo para la Cooperativa, ya que el bagazo es un subproducto de la obtención de Azúcar de Caña y por lo tanto tiene costo nulo como combustible para la generación de energía dentro del Ingenio. Los costos considerados para cada alternativa son los siguientes: COSTOS DE INVERSION: Son los costos correspondientes a la adquisición de nuevos activos para la Generación y/o transmisión de Energía. COSTOS DE OPERACION: Costos variables y Costos fijos. COSTOS POR REPOSICION: Son los costos que permiten contar con alternativas comparables desde el punto de vista energético, tanto en la calidad de servicio como en tiempo de vida útil. Es asi que de acuerdo a la Evaluación Técnico-Económica de las Alternativas se llega a la conclusión que la ALTERNATIVA II resulta ser la forma más económica y conveniente para dar solución a la Problemática Energética del Ingenio Azucarero de la CAA Pucalá en la que se toma en consideración los Planes Futuros de Expansión Agraria y Diversificación Industrial de la Cooperativa. CAPITULO VII: En este capítulo se procederá a especificar técnicamente a los equipos principales que componen a esta alternativa, es decir al Turbogenerador y Caldero correspondiente a la Alternativa II.