Importância do consumo de combustível em caldeiras industriais

No setor industrial, o consumo de combustíveis de caldeiras industriais representa uma parte importante do custo da indústria. Toda boa caldeira a vapor apresenta uma eficiência térmica que gira em torno de 85%.

Porém, quando as caldeiras industriais ficam mal reguladas, a queima de combustíveis não atinge esses níveis, fazendo com que a eficiência térmica caia bastante. Como consequência, haverá perda de eficiência e de dinheiro, que literalmente sairá pela chaminé.

Desse modo, para reduzir o consumo excessivo de combustível, é preciso que gestores industriais estejam sempre atentos à eficiência do consumo de combustível em suas caldeiras industriais.

Ar: importante para otimizar o consumo de combustíveis em caldeiras industriais

No uso de caldeiras industriais, um dos objetivos mais importantes é a incessante busca pela melhoria da eficiência de combustão que, consequentemente, irá reduzir o consumo de combustíveis. Essa incessante busca proporciona maior eficiência da caldeira a vapor, além de ganhos econômicos dentro da indústria.

Assim, na busca pela máxima eficiência na combustão, os combustíveis são fundamentais. Mas, para que eles atinjam a máxima otimização, a correta injeção de ar na caldeira a vapor é ainda mais importante.

Quando a injeção de ar é insuficiente na caldeira, a combustão produzirá excesso de monóxido de carbono (CO), resultado de um processo de combustão incompleta, indicando perda de eficiência da caldeira a vapor.

Por outro lado, o excesso de ar injetado na caldeira a vapor, resulta em eficiência energética reduzida. Isso ocorre porque, além de oxigênio, o ar carrega também nitrogênio, que é um gás relativamente inerte, apresentando capacidade de diminuição da temperatura dos gases de combustão.

Estes dois fatos relacionados ao ar de combustão são responsáveis por aumentar o consumo de combustível e consequentemente reduz o desempenho das caldeiras industriais.

Especificação do tipo de combustível: a eficiência de consumo tende a variar

Outro fator de grande importância que influencia o consumo de combustíveis em caldeiras industriais é a própria especificação do combustível utilizado, com ele podendo ser gasoso, líquido ou sólido. Estes tipos também terão efeito sobre a eficiência térmica de uma caldeira.

Sabe-se também que cada tipo de combustível irá apresentar diferenças em suas propriedades que, por consequência irão trazer variações no consumo destes por caldeiras.

Um dos principais causadores dos diferentes consumos é o poder calorífico do combustível que é a quantidade de energia desprendida na combustão completa do material combustível.

Neste sentido, existem dois poderes caloríficos que precisam ser considerados:

• Poder Calorífico Superior; e
• Poder Calorífico Inferior.

O Poder Calorífico Superior representa a quantidade de calor (energia) liberada quando um material entra em combustão e os gases da descarga são resfriados de modo que o vapor de água neles seja condensado.

O Poder Calorífico Inferior (PCI), por sua vez, é a quantidade de calor (energia) liberada quando um material entra em combustão e os gases de descarga são resfriados até o ponto de ebulição da água, evitando assim que a água contida na combustão seja condensada.

No caso de caldeiras industriais, como a temperatura dos gases de combustão é muito elevada nas máquinas térmicas, a água nelas contida se encontra sempre no estado de vapor, por isso, neste caso será o PCI que deverá ser considerado para calcular a eficiência dos combustíveis.

A tabela abaixo apresentada representa o poder calorífico inferior de diversos combustíveis.

Pela tabela, podemos observar que o PCI de diversas formas de biomassa é elevado, indicando boa eficiência na queima em caldeiras. Mas, quando há  uso de biomassa como combustível, é necessário avaliar muito bem a umidade de suas diferentes formas. 

Isso porque, muitas formas de biomassa têm por característica apresentar alto teor de umidade, que podem afetar o desempenho e eficiência das caldeiras industriais.

Dicas para otimizar o consumo de combustíveis em caldeiras industriais

Para que caldeiras industriais consigam otimizar a queima de combustíveis, melhorando a eficiência da combustão, há a necessidade que sejam realizadas algumas ações fundamentais, tendo nas manutenções um fator de suma importância.

Estas manutenções permitem que a queima dos combustíveis dentro da câmara de combustão seja otimizada. Durante essas manutenções, será possível analisar os fatores que porventura estão prejudicando o processo de queima, permitindo a antecipação de adequações sempre que necessário.

5 melhorias que as manutenções regulares permitem:

• Regulagem da combustão na relação de ar e combustível;
• Limpeza dos tubos da caldeira;
• Controle da temperatura de saída dos gases;
• Verificação do teor de umidade do combustível utilizado, auxiliando no maior controle da temperatura dessa fonte energética;
• Melhor modulação, aprimorando a sequência da queima de um ou de vários estágios na câmara de combustão da caldeira.

2 dicas para promover a máxima otimização do consumo de combustíveis em caldeiras é possível também:

• Usar aditivos específicos, permitindo maior regulação da queima dos combustíveis;
• Instalação de pré-aquecedores de ar, destinados ao aumento da temperatura do ar de combustão, tornando o processo de queima mais eficiente;

Por fim, é preciso ter ciência que as caldeiras industriais são fundamentais em diferentes tipos de indústrias, por isso é preciso realizar ações que visam a otimização do consumo de combustíveis, melhorando a eficiência de todo o sistema gerador de vapor.

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