Estudio de factibilidad de recuperación de calor para la generación de energía eléctrica en una fundición

incluye anexos

Tesis (Ing. Civil Químico) -- Prof. Guía: Patricio Núñez; prof. corref.: Alonso Jaques

El siguiente trabajo busca estudiar la utilización de los gases a alta temperatura actualmente no utilizados en los convertidores de la minería del cobre, aprovechando el calor emitido de un Convertidor Teniente (CT) de una fundición de cobre, lo que por el tamaño de las fundiciones de concentrado podría representar una generación de vapor cercana a las 40 ton/h de vapor y un potencial de generación eléctrica de 10 MW. Por lo que se propone una metodología para la evaluación del proyecto de recuperación de calor considerando algunos parámetros que comprenden la fundición y el ahorro energético en general. Al instalar una caldera recuperadora de calor permite acondicionar la corriente de gases, aprovechando generar energía eléctrica sin sobredimensionar asi de esta forma los equipos en la línea de gases y la planta de ácido al evitar la dilución del gas que se produce por el aire infiltrado en la campana del CT. El ahorro produce menor tamaño de la planta de limpieza de gases, de la planta de tratamiento de efluentes, de los equipos de enfriamiento de licores ácidos y de las torres de enfriamiento de agua. A lo anterior se debe sumar el menor gasto de energía en succionar e impulsar los gases a la planta de ácido, bombeo de licores, tratamiento de agua y mantención de sistemas. Al considerar dentro del estudio la posibilidad de generar energía eléctrica, permitiría por una parte producir electricidad a bajo costo, aprovechando la energía térmica de los gases de proceso descargados por el CT. Además de respaldar la planta en caso de emergencia, interrupción de energía eléctrica del sistema interconectado o potenciales ahorros por la política de multas, evitando sobrepasarse en la potencia requerida en horas punta, el que dependerá de los términos del contrato entre las generadoras y la minera en cuestión. Considerando el panorama del abastecimiento eléctrico, los futuros estudios deben reanalizar proyecciones y escenarios próximos de generación de energía eléctrica en el país, ya que el precio de nudo debe reflejar las tecnologías alternativas de generación como la eventual reaparición de GN argentino/boliviano lo que haría caer el precio, con el consiguiente peligro de no rentar las inversiones, a raíz del nivel de precios de nudo y la estabilidad del mismo Los indicadores económicos del proyecto con la metodología propuesta que considera la venta de créditos de reducción y ahorro por inversión evitada evaluados antes de impuestos presentan un VAN de 11232 kUS$, con una TIR de 28,61%, con un periodo de recuperación de capital de 5 años e IVAN de 1,42, versus la evaluación tradicional que considera una alta inversión producida por el sobredimensionamiento generando una pérdida antes de impuesto de 17 millones de dólares y una TIR de 1,7%. El proyecto resulta interesante, al considerar la instancia de inversión evitada, la que podría coincidir con una etapa de expansión de la capacidad de fundición o renovación de equipos, lo que desemboca en ahorros de inversión y operación asociados tanto a la fundición misma, como a la Planta de Ácido (PAc) y Planta de Tratamiento Integral de Efluentes (PTIE). Además se torna una alternativa interesante en un ambiente de alto costo del suministro eléctrico, alto precio del cobre y en medio de políticas de expansión de las plantas de concentrado que requieran ser refinadas.