En la era de la integración generalizada de energías renovables, las plantas de energía de carbón están pasando de un papel principal de carga base a una capacidad más flexible de reducción de picos. Bajo cambios de carga frecuentes, la eficiencia térmica disminuirá significativamente. Para lograr una operación dinámica eficiente, este estudio propone un modelo mecánico integral de una caldera de tambor de 300 MW. Basado en la plataforma Modelica/DYMOLA, se programan y resuelven las ecuaciones multidominio que describen el balance de energía y masa. Se realizó una evaluación integral de la transformación de energía dentro de los componentes de intercambio de calor de la caldera. Utilizando los principios del análisis de exergía, este estudio investiga cómo las condiciones operativas fluctuantes impactan la dinámica de energía y las pérdidas de exergía en el tambor y las superficies de calentamiento. La simulación en estado estacionario revela que las unidades de evaporador y sobrecalentador representan el 81.3% de la destrucción total de exergía. El análisis del proceso dinámico muestra que la inercia térmica inducida por la pared del tambor resulta en un retraso significativo en la cantidad de transferencia de calor, con un período dinámico de hasta 5000 s. La pared de agua exhibe la mayor destrucción total dinámica de exergía con 9.5 GJ, con una tasa de destrucción de 7.9 a 8.5 veces mayor que otros componentes.