An optimization model for the operations of steam production in industrial boilers Um modelo de otimização para as operações de produção de vapor em caldeiras industriais

• Main Authors: Cleber Damião Rocco, Reinaldo Morabito
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2012-01-01
• Series: Gestão & Produção
• Subjects: programação de caldeiras; produção de vapor; indústria de alimentos; programação linear inteira mista; programação da produção; boiler scheduling; steam production; food industry; mixed integer programming; production scheduling
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-530X2012000200004
• ISSN: 0104-530X; 1806-9649

In this study, a mixed integer linear programming model is presented to support some of the key decisions in the steam production system with industrial boilers. The model approaches the fuel management decisions (fuel replenishment and its inventory control), boiler operational decisions (start-up, warm-up, and shutdown operations), and which boiler should produce steam. The model adjustments and its validation were carried out through a case study in a large food industry. In face of the good outcomes achieved in applying the model and the lack of optimization tools to support the decisions in this system, the proposed model is a suitable alternative to support some of the key decisions in the system of steam production with multiple industrial boilers.<br>Apresenta-se neste trabalho um modelo de programação linear inteira mista para apoiar algumas das principais decisões na operação de produção de vapor em caldeiras industriais. O modelo contempla as decisões de gerenciamento dos combustíveis: compra nos fornecedores, transporte para a fábrica e níveis dos estoques, assim como determina o modo de funcionamento das caldeiras: momentos de acionamento (start-up), regime de aquecimento (warm-up) e desligamento dos equipamentos (shutdown), e em quais deles haverá produção de vapor. Os ajustes e a validação do modelo ocorreram por meio de um estudo de caso realizado em uma indústria de alimentos de grande porte. Diante dos bons resultados obtidos com a aplicação do modelo e da ausência de protocolos ou ferramentas de otimização para apoiar as decisões no sistema estudado, o modelo proposto apresenta-se como uma alternativa viável para apoiar algumas das principais decisões no sistema de produção de vapor em caldeiras industriais.