REAPROVECHAMIENTO DE CALORES RESIDUALES DE LA PLANTA DE ÁCIDO DE LA FUNDICIÓN CALETONES, DIVISIÓN EL TENIENTE: CODELCO CHILE

Abstract

Las Plantas de Acido Metalúrgicas o Plantas de Limpieza de Gases, poseen reactores de conversión en los cuáles se libera calor como resultado de la reacción exotérmica pre<U+00AC>sente. Las temperaturas alcanzadas por este gas de proceso, se encuentra por sobre los 400 [?C], es decir, a nivel intermedio. Este calor, comúnmente es entregado a aire atmosférico usando intercambiadores de calor gas-aire, por necesidades del proceso productivo. Se entiende energía rechazada como aquel fluido caliente que es liberado al ambiente. Para el caso de la Fundición Caletones, el aire que se emite al ambiente a temperatura intermedia-baja, lleva consigo un flujo de entalpía de aproximadamente 4,6 [MtVíj. El análisis técnico de alternativas viables de solución para esta localidad, genera un ranking de opciones que se encuentran enmarcadas en el área de la Eficiencia Energética. Este análisis arroja que las opciones viables de mayor impacto pertenecen al ámbito de la cogener ación. La opción 1, es reunir el calor rechazado hacia un Ciclo Rankine Orgánico. Se obtiene una potencia eléctrica de 0,66 [MWe], con un caudal de enfriamiento de 140 [m3/hr]. La opción 2, es reemplazar los intercambiadores de calor por calderas mixtas de vapor. Se obtiene una potencia eléctrica de 2,69 [MWe], con un caudal de enfriamiento de 543 [m3/hr]. Finalmente, la tercera opción es instalar las calderas de vapor en forma yuxtapuesta a los intercambiadores de calor entregando la misma potencia eléctrica y usando el mismo caudal de enfriamiento anterior. La ventaja de esta alternativa, es el ahorro del costo de izaje y retiro de los intercambiadores de calor, eliminando además la posibilidad de incurrir en costos de pérdidas operacionales. La evaluación económica a nivel proyecto CODELCO arroja que ninguna alternativa es lo suficientemente rentable. Por ello, se efectúa adicionalmente una evaluación económica privada, bajo el escenario hipotético de compromiso de compra de la energía eléctrica a un tercero mediante contrato BOOT. En este caso, para el privado el VAN sube alcanzando un valor cercano a O, en donde la Fundición Caletones pagaría una tarifa de energía eléctrica igual a la determinada por la Gerencia de Servicios y Suministros (GSyS) en nuestros días. El análisis de sensibilidad (simulación Montecarlo) mediante coeficientes de regresión, determina que el monto de inversión, la tarifa de la energía eléctrica y la disponibilidad de energía térmica anual son, en orden, lo más relevante para el éxito del proyecto. Como apartado complementario, se manifiesta la posibilidad de obtener beneficios adicionales de este proyecto. Económicamente, se estima un aporte anual de los bonos de carbono de 20 [kUS$] para la solución 1, y un valor de 80 [kUS$] para las soluciones 2 y 3; competitivamente, al mejorar índices de consumo energético que le importarán al consumidor moderno en los próximos aos; mediáticamente es un beneficio para la imagen corporativa al lograr reducir anualmente, en la solución 1 aproximadamente 1.500[tCO2e], y un valor de 6.000 [tCO2e] para las opciones 2 y 3.