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Introducción
Los procesos de calentamiento son esenciales para la producción de bienes de consumo industriales y para la generación de servicios, ya que son utilizados para suministrar energía térmica durante la fabricación de materiales básicos y de manera indirecta suministran energía potencial para la generación de electricidad.
Típicamente los equipos que integran los procesos de calentamiento utilizados en la industria química son: calderas, calentadores a fuego directo, reactores de calentamiento, columnas de destilación, calcinadores, secadores, intercambiadores de calor, entre otros. Sin embargo, los equipos más intensivos en consumo de energía son: las calderas y los calentadores a fuego directo a su vez, estos se encuentran en los sectores industrial y el energético dónde se ha identificado el mayor consumo de combustibles fósiles a nivel Nacional. La gran intensidad energética de estos equipos en estos sectores, ver figuras No.1 y 2, explica su mayor porcentaje de contribución en los costos totales de producción. Por esta razón, surge la necesidad de contar con, directrices, estrategias, metodologías y herramientas computacionales para supervisar, controlar y administrar el consumo de energía de manera más eficiente.
Figura 1. Porcentaje de distribución del consumo de energía en el sector energético
Nota: Proceso, se refiere a las plantas de proceso y comprende a los calentadores a fuego directo.
Servicios Auxiliares comprende las calderas.
Figura 2. Porcentaje de distribución del consumo de energía en las plantas de generación de electricidad por tipo de tecnología
Lograr la excelencia operativa en estos sistemas de energía es una tarea continua para el personal encargado en reducir los costos de producción y mantener sus plantas rentables. Por suerte, existen muchas oportunidades para lograrlo sin poner en riesgo; la seguridad y confiabilidad de las instalaciones o el medio ambiente. Por ejemplo, más del 50 por ciento de la entrada de combustible fósil consumido por el Sector Energético es utilizado para generar vapor y se ha identificado que puede lograrse un mejoramiento del 20 al 30 por ciento en la eficiencia del sistema de generación y distribución vapor, es decir, la capacidad para satisfacer sus necesidades de vapor con un 20 a 30 por ciento menos de combustible, es posible.
En las calderas, utilizadas por la industria, la reducción de combustible usado para generar vapor es posible en particular, la industria de transformación: refinados, endulzamiento y separación de gas licuable y especialidades químicas pueden beneficiarse ya que sus procesos son muy intensivas en el consumo de vapor. La producción de vapor corresponde a más del 50 por ciento del combustible utilizado por estos sectores. Otras industrias que también pueden benefician realmente a través de mejoras de la eficiencia energética en el sistema de vapor incluyen: la industria de pulpa y papel, las procesadoras de alimentos, industria de acero, petróleo y los textiles.
Las áreas comunes en las cuales debe buscarse las oportunidades de mejora son:
- Generación de vapor,
- Distribución,
- Uso final y
- La recuperación de condensado.