Análisis Técnico-Económico de la implementación de un Secador en una Planta de Combustión de Biomasa de tamaño medio

Abstract

[EN] The consumption of biomass as a fuel for heat and power generation is increasing its contribution to global nal energy consumption. Replacing coal by biomass avoids the emission of a huge amount of carbon (in the form of CO2) stored in the earth for hundreds of thousands of years. However, the properties of biomass, in particular its water content, have a signi cant impact on e ciency. Di erent techniques such as the pre-drying of biomass or the installation of a ue gas condenser, makes it possible to increase the e ciency of the boilers considerably. In this Master Thesis, the techno-economic feasibility of implementing a dryer in a medium-scale DH system is studied. The drying agent studied is the boiler ue gas itself which ows through a belt dryer. No external energy sources are considered. The drying e ect is re ected in a decrease in fuel consumption. The results show that, due to the high estimated investment costs and the associated xed cost de ned (10 %CAP EX/year) the project is not viable even at high running hours. A realistic heat demand curve has also been analysed. Due to the summer and spring periods, the boiler operates under nominal conditions for about 25 % of the time and for less than 7000 h. Therefore, the project will not be feasible under the premises contemplated. Fixed cost, plant size and fuel price have an important impact on its feasibility.

[ES] La situación actual de cambio climático y efecto invernadero está llevando al desarrollo e introducción de las energías renovables en la producción de electricidad y calor. Las fuentes de energía solares, eólicas o hidráulicas están sustituyendo a la energía eléctrica obtenida por derivados del petróleo y gas natural. Sin embargo, la intermitencia de producción de estas fuentes hace necesaria la existencia de algunas de estas plantas de potencia. Además, la producción de calor tanto para procesos térmicos como para agua caliente de distrito sigue requiriendo de energía térmica obtenida mediante un proceso de combustión. En este marco, la utilización de biomasa como combustible contribuye a la reducción de emisiones de CO2. Si se considera el ciclo completo de esta biomasa, puede llegar a considerarse como emisiones casi nulas. En este proyecto se estudia la viabilidad técnico-económica de la implementación de un secador de biomasa en una planta de generación de calor de distrito de tamaño medio. A través del uso del lenguaje de programación Python, se ha modelado un secador de cinta basado en un balance de masa y energía. El efecto en la mejora de la eficiencia de la caldera debido al secado de la biomasa es estudiado y el análisis económico se basa en el ahorro de combustible.