Usina Rio Dourado alcança o ajuste fino na excelência operacional

Douglas Castilho Mariani* e Josias Messias**

Os resultados obtidos com o S–PAA são bastante conhecidos pelas usinas.

E os trade-offs entre geradores de contrapressão e condensação, melhor uso de rebaixadoras, redução drástica de alívios de vapor, entre outros pontos, são bastante claros para aqueles que lidam diariamente com balanço de energia nestas plantas.

No entanto, muitos tinham dúvida sobre o potencial de otimização de uma ferramenta como o S-PAA em uma planta que conta só com uma caldeira, um gerador, e que é muito bem gerida em termos de balanço de vapor.

Este é o caso específico de uma das implementações do S-PAA na safra 2019/20, a Usina Rio Dourado da SJC Bioenergia.

A Rio Dourado, localizada em Cachoeira Dourada, no estado de Goiás, é uma destilaria que conta com uma caldeira e um gerador de contrapressão, e seu balanço energético é bastante otimizado, o que em teoria reduz o potencial de otimização neste setor.

A implementação do S-PAA contratada foi a dos módulos de Energia e Processos.

A força do algoritmo de

otimização híbrida multi-objetivo

O S-PAA é uma ferramenta que permite a modelagem matemática do processo industrial sucroenergético.

Sua modelagem se baseia em termo-dinâmica aplicada na representação digital das operações unitárias de
plantas de açúcar e álcool, sendo que nestes modelos cada operação unitária conhece a sua função no modelo
da planta industrial como um todo.

Estes modelos matemáticos por princípio tecnológico conseguem definir qual a demanda de entalpia de processo em cada condição de processamento e, utilizando a modelagem detalhada das caldeiras e
geradores e um poderoso algoritmo de otimização híbrida multi-objetivo, define qual o melhor arranjo de carga para a entrega de entalpia no escape e/ou via válvulas rebaixadoras.

No caso da Rio Dourado, os modelos matemáticos do S-PAA logo definiram a otimização antecipando as ações junto ao gerador de contrapressão para mitigar as variações de combustível e outros fatores que têm como consequência as variações de combustão da caldeira.

Com esta ação típica do S-PAA, a otimização da combustão da caldeira fez com o que a qualidade do vapor produzido por esta fonte primária ganhasse em qualidade da entalpia disponível e com a redução da variabilidade.

Na outra ponta, com o S-PAA calculando apenas a entalpia necessária para manter o vapor de processo V1 estável, obteve-se uma redução média do vapor de escape.

Com isso, obteve uma maximização do salto isentrópico na turbina de contrapressão, reduzindo o seu consumo específico e evitando o desperdício de entalpia, o que resultou uma redução da vazão de vapor da caldeira e consequente aumento da sobra de bagaço.

A otimização padroniza a entrega do vapor de processo

Outro ponto importante de otimização na definição da entalpia mínima para o processo é o consumo
de vapor V1 no difusor.