Em nossa série sobre Eficiência Energética em Sistemas de Vapor, até o momento focamos em reduzir a demanda de vapor ao eliminar desperdícios e melhorando processos de aplicação. Agora, vamos abordar alguns pontos relacionados a geração de vapor, com algumas dicas para tonar esse processo mais eficiente.
Olhando para caldeira, o primeiro ponto que podemos avaliar é a combustão.
Dica 5: Combustão da caldeira
A fonte de energia para geração de vapor pode ser das mais diversas. Porém, usualmente, para caldeiras de processos, essa energia é provida do processo de combustão entre um combustível (GN, GLP, Óleo BPF, Biomassa…) e um comburente (ar).
De forma geral, a combustão ideal pode ser expressa pela equação abaixo com a liberação de energia na forma de calor.
Sendo x, y, a, b e c coeficientes para o balanço estequiométrico.
Porém, quando aplicada proporção combustível/ar estequiométrico no mundo real, a combustão dá-se de forma incompleta. Ou seja:
Na qual:
Ou seja, para a mesma quantidade de combustível, menos energia é utilizada para o processo de geração de vapor. Além do problema com emissão de CO.
Isso ocorre porque:
Libera 8.100 kcal/kg de C
Libera 2.400 kcal/kg de C
Para minimizar esse problema é necessário ajustar a quantidade injetada no sistema, ou seja, aumentar a proporção de ar injetado. Dessa forma é possível minimizar a formação de CO e “aproveitar” melhor o combustível.
Por outro lado, excesso de ar também gera ineficiências na caldeira, pois, apenas de garantir a queima completa, torna-se um elemento a ser aquecido pela energia liberada na combustão.
Em resumo, deve-se ajustar a combustão de forma a garantir a formação mínima de CO sem perder muito calor para o próprio ar.
Nessas condições, normalmente recomenda-se trabalhar com excesso de O2 (diretamente excesso de ar) entre 2% e 5% na saída da chaminé. Destaco que o mais indicado é contratar pessoal especializado em ajuste de combustão e queimar para regular sua caldeira para as condições existentes.
Além de ajustar a proporção combustível/ar, deve-se também atentar à quantidade de combustível injetado. Pouco combustível reduzirá a capacidade de produção da caldeira. Muito combustível pode superaquecer os tubos e a parede de reversão e pode ser pouco aproveitado, eliminando grande parte do calor pela chaminé.
Um parâmetro de verificação é justamente a temperatura dos gases da chaminé. Para o gás natural, normalmente deve estar entre 220°C e 280°C, antes do economizador.
E você, costuma realizar o ajuste da combustão periodicamente?
Dúvidas, dicas, comentários, deixe nos comentários abaixo ou entre em contato: contato@togawaengenharia.com.br.
Veja também:
- Dica 1: Purgadores de Vapor
- Dica 2: Vazamentos
- Dica 3: Isolamento Térmico
- Dica 4: Aplicação de Vapor
