Improvements in the technological scheme to achieve increases in energy efficiency in a central sugar mill

Improvements in the technological scheme to achieve increases in energy efficiency in a central sugar mill

Main Article Content

MSc Reinier Jiménez Borges
Ing. Andrés Álvarez González
Ing. Ernesto López Alemán
MSc. Junior Lorenzo Llanes

Abstract

The current study starts from the description of the thermal scheme of the sugar plant to be evaluated. This scheme basically has a ground potential of 49.67 kg/s, the installed electrical capacity of 6,5 MW, and two Retal-type steam generators which
have a nominal capacity of 60 t/h each, and a superheated vapor pressure of 1 930 kPa at (350 °C). The fundamental objective of the research was to carry out the thermoenergetic balance of said plant, in order to know the equipment with the highest
steam consumption and the energy distribution in the process. For this, a classical methodology of mass and energy balance was selected where, based on the analysis of the main global indicators, being the % of excess bagasse, specific consumption
of steam in the factory, as well as electricity sold to the network, they allowed identifying opportunities for improvements in order to achieve an increase in electricity production and deliver more energy to the National Electroenergetic System (SEN),
as well as reduce the steam consumption of the factory. These modifications were in the replacement of the 2,5 MW back pressure type turbogenerator with one of 4 MW, as well as the concentration of the juices. Through the implementation
of these proposals, an increase in the delivery of electricity to the SEN of 8,88 kWh/ton of sugarcane was achieved for a reduction of steam consumption in the factory of 25,56%. Finally, from the economic point of view, the increase in income for the plant is compared, achieving in this case a surplus of 35,008,060.9 USD/harvest.

References

Alemán, L. F. M. 2017. «Evaluación energética y de la seguridad tecnológica ambiental en el central azucarero “Carlos Baliño”». (Trabajo de Diploma), Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Cuba.

Bernal, F. E. B. 2016. «Potencialidades de mejoras del esquema térmico del CAI ''Ciudad Caracas''». (Trabajo de Diploma). Universidad de Cienfuegos ''Carlos Rafael Rodríguez'‘. Cienfuegos, Cuba.

Díaz, L. D. V. 2016. «Oportunidades de mejoras del esquema térmico CAI 5 de septiembre» (Trabajo de Diploma), Universidad de Cienfuegos, Cuba.

Espinoza, R. 1991. Sistemas de utilización del calor en la industria azucarera. (ENPES ed.).

Falcón, M. C., Izquierdo, Y. C., Vicente, I. A., & Suárez, E. G. 2019. «Evaluación del sistema energético en el central azucarero quintín bandera» Revista Centro Azúcar 46 (2019).

Hernández-Sardiñas, A., González Morales V.M, & Freide Orozco, M.L. 2017. «Aprovechamiento de las posibles fuentes de biomasa para entregar más electricidad en la fábrica de azúcar Antonio Sánchez» Centro Azúcar 44 (4):88-97.

Hernández Touset, J.P, Espinosa Pedraja, R., Pérez Pérez, C., García Roque, A.M d.E & García González, I.A. 2020. «Gestión energética en un central de azúcar crudo con uso del software sta 4.1» Centro Azúcar 47 (1):77-89.

Iturralde, L.A, Jiménez Borges, R, Castro Perdomo, N.A, Monteagudo Yanes, J.P. 2020. «Metodología para balance energético de un Central azucarero. Estudio de caso: Central “Ciudad Caracas”» Revista Mapa 4 (20):27-47.

Jiménez Borges, R, Lorenzo Llanes, J, Monteagudo Yanes, J.P, Pérez de Alejo Victoria, H, Álvarez Delgado, R & Carreño Sarmiento, D.D. 2017. «Potencialidades de entrega de energía eléctrica en dos centrales azucareros de la provincia de Cienfuegos» Centro Azúcar 44 (2):60-68.

Jiménez Borges, R, Lorenzo Llanes, J, Monteagudo Yanes, J.P. 2017. «Propuestas de mejora para incrementar la entrega de energía eléctrica en el Central Elpidio Gómez.» Universidad y Sociedad 9 (2):182-186.

Jiménez Borges, R, Monteagudo Yanes, J.P, Lorenzo Llanes, J. 2017. «Potencialidades de mejoras energéticas en el proceso tecnológico en los centrales azucareros.» Ingeniería Energética XXXVIII (2): 88-96.

Jiménez Borges, R. 2016. «Potencialidades de mejoras en el proceso tecnológico de los centrales azucareros de la provincia de Cienfuegos». (Tesis de Maestría) Universidad de Cienfuegos, Cuba.

Motito Legrá I, J.A, Soler Pérez, S.M & Soto López, Y. 2013. «Estudio energético en la UEB Central Paquito Rosales de la provincia Santiago de Cuba». Tecnología Química XXXIV (1):78-86.

Pérez, C. P. 2017. «Evaluación del sistema energético en la fábrica de azúcar Panchito Gómez Toro». (Trabajo de Diploma), Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Cuba.

Pérez Ones, O, Gozá León, O. 2000. «Simulación y análisis del sistema termoenergético del CAI amistad con los pueblos. » Revista CubaAzúcar XXIX (4):15-19.

Rein, P. 2012. Ingeniería de la caña de azúcar. Berlín.

Victoria, H. E. P. d. A., González, A. P., Valdés, Y. C., Ones, O. P., Gómez, T. C., González, Y. G., Águila, R. M. 2009. «El análisis de procesos y el empleo adecuado de la energía en la producción de azúcar crudo y electricidad en ingenios cubanos». (Tesis Doctoral) Universidad de las Ciencias Informáticas, Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (ISPJAE). La Habana, Cuba.