Steam generation system design, using residual heat from an industrial galvanized oven

Este proyecto consiste en el análisis de viabilidad técnico - económico del diseño de un sistema para la recuperación de calor en la empresa ACESCO, buscando aprovechar el potencial energético que tienen los gases residuales a la salida de su horno de galvanizado. La empresa cuenta con una caldera pirotubular que, a través de la combustión, quema gas natural mezclándolo con aire atmosférico, para calentar agua y así producir vapor saturado, el cual se dirige a otras líneas del proceso de galvanizado. La compañía desea analizar la posibilidad de reducir parcial o totalmente el consumo de gas natural en dicha caldera, lo cual reduciría sus gastos de operación en aproximadamente 60 millones de pesos mensuales. Para esto se evaluó el desempeño que tendría la caldera pirotubular de 100 BHP utilizando los gases residuales provenientes del horno, eliminando el consumo de gas natural. Una vez se comprobó que no era posible utilizar estos gases, los dueños del proyecto proponen un nuevo diseño que permite redireccionar los gases residuales a una caldera de mayor capacidad y así suplir con el vapor requerido. La demostración se da a partir de los principios operacionales de la caldera pirotubular, evaluando las eficiencias de la caldera, utilizando termodinámica y transferencia de calor. Las limitantes que se encontraron en el trabajo fueron en su mayoría económicas debido a que no fue posible conseguir los valores reales de los equipos y de los materiales para realizar el diseño.This project involves the evaluation of a Heat Recovery Steam Generation system in Acesco, seeking to take advantage of the energy potential from exhaust gases at the exit of its galvanized furnace. The company has a 100 BHP firetube boiler, which burns natural gas to produce saturated steam. This steam is directed to other lines in the galvanizing process. Acesco wants to evaluate the firetube boiler´s performance, using the waste gases from the oven, eliminating the natural gas consumption. In order to solve its dissatisfaction, the proposal is made on demonstrating the possibility of achieving the company’s requirements. The demonstration starts on the boiler’s operational principles. Once these variables are known, different methods will be carried out. They allow us to approximate the new boiler’s and compare these two arrangements. The results are evaluated by the project managers, looking for the real efficiency. The methodology is based on calculating the efficiency of the new boiler, using thermodynamics and heat transfer. Once it was found that it was not possible to use these gases, the project owners propose a new design that allows redirecting these waste gases to a boiler of greater capacity