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Simulación de una caldera bagacera mediante el software Aspen Plus para determinar su desempeño energético

dc.contributor.advisorJaimes Reatiga, Luis Eduardospa
dc.contributor.advisorPacheco Sandoval, Leonardo Estebanspa
dc.contributor.authorContreras Jaimes, Jaime Albertospa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2020-09-27T18:27:05Z
dc.date.available2020-09-27T18:27:05Z
dc.date.issued2019-11
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/7254
dc.description.abstractEl presente proyecto de grado trata los problemas de eficiencia energética en un generador de vapor a partir de biomasa. Este tipo de calderas tienen un alto consumo de combustible y, en la mayoría de los casos, funcionan en condiciones de funcionamiento estandarizadas. Se toma como referencia la tesis de maestría de DUCARDO LEON VALENCIA, para obtener las condiciones estándar de funcionamiento del sistema de generación de vapor. La tesis de grado propone la simulación del sistema de generación de vapor en el software Aspen Plus V10, variando las condiciones de entrada (carga y flujo de aire), con estas condiciones de funcionamiento influyendo directamente en el generador de vapor. Una vez simulados, se desarrollan tres escenarios, incluido el caso base, el flujo de aire variable y los factores de carga variables. Cada escenario se analiza teniendo en cuenta los perfiles de temperatura de los gases de combustión en cada equipo de intercambio de calor y la eficiencia global del sistema.spa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCION .................................................................................................. 12 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................ 14 2. OBJETIVOS .................................................................................................. 16 2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................. 16 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 16 3. MARCO TEÓRICO ........................................................................................ 17 3.1 COGENERACIÓN ................................................................................... 17 3.1.1 Tipos de cogeneración ...................................................................... 17 3.2 CALDERA ................................................................................................ 18 3.2.1 Tipos de Calderas ............................................................................. 20 3.2.2 Clasificación de las Calderas ............................................................ 21 3.2.3 Parámetros principales Caldera Bagacera. ....................................... 22 3.2.4 Bagazo .............................................................................................. 23 3.2.5 Impacto ambiental en calderas .......................................................... 24 3.3 SOFTWARE ASPEN PLUS ..................................................................... 25 3.3.1 Modelos simples de operaciones unitarias ........................................ 26 3.3.2 Cambiadores de calor ....................................................................... 29 3.3.3 Reactores en Aspen Plus V10 ........................................................... 31 3.3.4 Componentes de simulación en Aspen Plus V10 .............................. 32 4. ESTADO DEL ARTE ..................................................................................... 33 4.1 Proyectos de Simulación en Aspen Plus .................................................. 33 5. METODOLOGIA ............................................................................................ 38 6. DESARROLLO .............................................................................................. 40 6.1 Analizar y utilizar las unidades de proceso adecuadas que permitan modelar el sistema de generación de vapor en Aspen Plus. ............................. 40 6.2 Simulación del sistema de generación de vapor en Aspen plus. .............. 45 6.2.1 Flujos de materia y calor ................................................................... 45 6.2.2 Tamaño de las partículas del combustible ......................................... 45 6.2.3 Definición de la corriente de entrada de Bagazo ............................... 46 6.2.4 Bloque Ryield (Especificaciones) ...................................................... 46 6.2.5 Combustión ....................................................................................... 47 6.2.6 Especificaciones de bloque SSPLIT (Con unidad SSPLIT) ............... 47 6.2.7 Especificaciones del bloque Hierarchy (Hogar) ................................. 47 6.2.8 Especificaciones del bloque SUPERHEATERS (SUP-HE12) ............ 48 6.2.9 Precalentadores de aire primario y secundario .................................. 49 6.2.10 Economizador ................................................................................ 51 7. RESULTADOS .............................................................................................. 52 7.1 Comparación de los datos obtenidos por la simulación con la data real de la generadora de vapor. .................................................................................... 52 7.2 Análisis de sensibilización de parámetros y analizar cómo estos afectan el sistema de generación de vapor. ...................................................................... 55 7.2.1 Análisis energético - Escenario 1 (Variando el factor de aireación) ...... 55 7.2.2 Eficiencia energética (Escenario 1) ...................................................... 60 7.2.3 Análisis ambiental (Escenario 1) ........................................................... 62 7.2.4 Análisis energético Escenario 2 (Variando flujo de combustible) .......... 64 7.2.5 Eficiencia energética (Escenario 2) ...................................................... 69 7.2.6 Análisis ambiental (Escenario 2) ........................................................... 70 7.2.7 Indicadores energéticos en el generador de vapor ............................... 71 8. CONCLUSIONES .......................................................................................... 75 9. RECOMENDACIONES .................................................................................. 77 10. REFERENCIAS .......................................................................................... 78 11. ANEXOS ..................................................................................................... 82spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.titleSimulación de una caldera bagacera mediante el software Aspen Plus para determinar su desempeño energéticospa
dc.title.translatedSimulation of a bagasse boiler using Aspen Plus software to determine its energy performancespa
dc.degree.nameIngeniero en Energíaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería en Energíaspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.subject.keywordsEnergy engineeringeng
dc.subject.keywordsTechnological innovationseng
dc.subject.keywordsEnergyeng
dc.subject.keywordsSteam generatoreng
dc.subject.keywordsBiomasseng
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dc.subject.keywordsEnergetic resourceseng
dc.subject.keywordsOvenseng
dc.subject.keywordsSteam boilerseng
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
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dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
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dc.contributor.cvlacJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [0001359725]
dc.contributor.googlescholarJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [dLRj8R4AAAAJ]
dc.contributor.orcidJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [0000-0003-0987-6159]
dc.contributor.researchgateJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [Luis_Eduardo_Jaimes_Reatiga]
dc.subject.lembIngeniería en energíaspa
dc.subject.lembInnovaciones tecnológicasspa
dc.subject.lembEnergíaspa
dc.subject.lembCalefacciónspa
dc.subject.lembRecursos energéticosspa
dc.subject.lembHornosspa
dc.subject.lembCalderas de vaporspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.description.abstractenglishThe present project of degree deals with the problems of energy efficiency in a steam generator from biomass. These types of boilers have a high fuel consumption and, in most cases, they work under standardized operating conditions. The DUCARDO LEON VALENCIA master's thesis is taken as a reference, to obtain standard operating conditions for the steam generation system. The degree thesis proposes simulation of the steam generation system in the Aspen Plus V10 software, varying input conditions (load and air flow), with these operating conditions directly influencing the steam generator. Once simulated, three scenarios are developed, including the base case, varying air flow and varying load factors. Each scenario is analyzed taking into account temperature profiles of the combustion gases in each heat exchange equipment and the overall efficiency of the system.eng
dc.subject.proposalGenerador de vaporspa
dc.subject.proposalBiomasaspa
dc.subject.proposalCalderasspa
dc.subject.proposalAbastecimiento de energíaspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa


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2019_Tesis_Jaime_Alberto_Contr ...
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