Engenharia: Caldeiras industriais mais eficientes

Para caldeiras industriais os temas de rendimento, produtividade e redução de custos, e geração energia são essenciais. Grande parte dos processos industriais necessitam de energia térmica para as mais diversas finalidades.

Os geradores mais utilizados para isso são as caldeiras industriais geradoras de vapor, que são utilizadas em processos de pequeno porte (aquecimento de água para um hotel ou uma lavanderia, por exemplo), caldeiras de médio porte (indústrias alimentícias, secagem de madeira, frigoríficos, etc.) e também em processos gigantescos onde além da energia térmica gerada para utilização no processo industrial, ela é também utilizada para cogeração de energia elétrica por meio de turbinas (indústrias de celulose e papel, usinas produtoras de açúcar e álcool estão nesse grupo).

Independentemente do porte da caldeira industrial há um objetivo comum: aproveitar ao máximo o combustível. Seguem algumas considerações tendo em vista uma caldeira de médio porte que utiliza biomassa como combustível.

Evidentemente o rendimento de caldeiras industriais depende de vários fatores: concepção do projeto da caldeira, dispositivos presentes na caldeira (economizador, tipo de grelha, etc.), recursos externos à caldeira (recuperação de condensado, por exemplo) entre outros fatores. Trataremos apenas da influência do teor de umidade do combustível. Para isso é fundamental que o sistema de controle da caldeira possa tratar essas informações e assim ajustar alguns recursos da caldeira para maximizar o aproveitamento do combustível. Se o sistema de controle de sua caldeira não oferece essa possibilidade venha conhecer o EcoSteam, a solução Marrari para o controle de caldeiras.

Veja o gráfico abaixo. Essa é uma curva de rendimento típica de uma caldeira de porte médio (produção de 15 a 40 t vapor/hora e pressão de até 20 kg/cm²).

Considere uma caldeira que produz 30 t de vapor por hora e que essa caldeira está bem ajustada para seu rendimento máximo com combustível com 40% de umidade.

Nesta condição o rendimento da caldeira é de 83,15%, consumindo cerca de 0,4 t biomassa para produzir 1 t de vapor. Isso representa um consumo de 288 t biomassa por dia.

Suponha que o teor de umidade da biomassa aumente para 45% (na média ao longo do dia). Se a caldeira não for ajustada para essa nova condição seu rendimento passa a ser de 82,61% e consumirá cerca de 290 t biomassa por dia. Ao longo de um ano essa diferença resultará num acréscimo de consumo da ordem 700 t de biomassa adicionais.

Fácil concluir que investimentos na melhoria do aproveitamento de biomassa tem resultados expressivos e apresentam um pay-back extremamente atraente.

O que você pode fazer para isso? Simples: medir o teor de umidade do combustível que segue para a caldeira e também o seu volume. Com essas informações alimentando o controlador da caldeira e este atuando nos ajustes (ar primário, ar secundário, pressão da fornalha, movimento das grelhas, tiragem, etc) você garantirá aproveitamento máximo do combustível resultando em ganhos expressivos como mostrado acima.

Em dúvida sobre como implementar esses ganhos? Simples: consulte-nos e lhe indicaremos o caminho.

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