Sánchez Ramos, JoséMontero Gutiérrez, PazNogales Herrera, Juan José2025-10-302025-10-302025Nogales Herrera, J.J. (2025). Estudio del comportamiento energético de una caldera pirotubular y su posterior optimización mediante medida. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/178465El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo principal el estudio y análisis técnico de una caldera industrial de vapor, abarcando desde su funcionamiento básico hasta la evaluación de medidas de mejora en su eficiencia energética. La memoria se estructura en varios bloques principales. En primer lugar, se introduce el contexto energéticoeconómico actual, haciendo especial énfasis en la importancia del calor industrial y el papel clave que juegan las calderas en la generación térmica dentro del sector productivo. A continuación, se describen los tipos de calderas más comunes —especialmente las pirotubulares, que son el objeto de estudio de este trabajo— y se justifica su aplicación en una planta alimentaria, donde el vapor se utiliza en procesos como la cocción y esterilización. Una vez planteado el caso de estudio, se lleva a cabo un balance de materia y energía de la caldera en su estado base. A partir de este análisis, se definen una serie de indicadores energéticos clave (rendimiento, emisiones, consumo y coste de combustible, etc.), que permiten caracterizar su comportamiento térmico. Estos resultados se contrastan con datos de referencia obtenidos de la literatura técnica y normativa aplicable (benchmarking). Posteriormente, se evalúa el impacto de distintas medidas de mejora, como la incorporación de un economizador y un precalentador de aire de combustión. Para cada medida se realiza un nuevo balance de energía, se recalculan los indicadores energéticos y se estudia la viabilidad técnica de la mejora. Finalmente, se recogen las principales conclusiones del estudio, destacando el potencial de optimización energética en este tipo de instalaciones, tanto en términos de ahorro de combustible como de reducción de emisiones de CO₂ y costes operativos. Este trabajo pretende ser una herramienta práctica y técnica que refleje no solo el diseño y análisis de un sistema térmico industrial, sino también el enfoque actual hacia la sostenibilidad y la eficiencia en el ámbito energético.The main objective of this Final Degree Project is the technical study and analysis of an industrial steam boiler, covering both its basic operation and the evaluation of potential measures to improve its energy efficiency. The report is structured into several main sections. First, the current energy-economic context is introduced, with special emphasis on the importance of industrial heat and the key role that boilers play in thermal energy generation within the productive sector. Then, the most common types of boilers are described—particularly fire-tube boilers, which are the focus of this study—and their application is justified in a food processing plant, where steam is used for processes such as cooking and sterilization. Once the case study is defined, a mass and energy balance is carried out for the boiler in its baseline state. Based on this analysis, a series of key energy indicators (efficiency, emissions, fuel consumption and cost, etc.) are defined to characterize its thermal performance. These results are then compared with reference values obtained from technical literature and applicable regulations (benchmarking). Subsequently, the impact of different improvement measures is evaluated, such as the incorporation of an economizer and a combustion air preheater. For each measure, a new energy balance is performed, the energy indicators are recalculated, and the technical feasibility of the improvement is assessed. Finally, the main conclusions of the study are presented, highlighting the energy optimization potential of this type of facility, both in terms of fuel savings and the reduction of CO₂ emissions and operating costs. This work aims to serve as a practical and technical tool that reflects not only the design and analysis of an industrial thermal system but also the current approach towards sustainability and energy efficiency.application/pdf73 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess