Com dados recentes, o Ministério de Minas e Energia elaborou um artigo destacando que a sociedade vem passando por um momento de transição energética importante, focando no uso de fontes renováveis e na qualidade da gestão da energia. Para alcançar isso, muitas indústrias precisam investir na eficiência energética em caldeiras.
Nas diferentes plantas industriais, as caldeiras utilizam uma grande quantidade de combustíveis, com destaque para a biomassa, que exige uma parte importante dos gastos das indústrias.
Porém, é consenso no setor industrial que a eficiência energética das caldeiras nunca será de 100%. Entretanto, percentuais muito abaixo disso mostram que há dinheiro saindo pela chaminé sem que a queima, de fato, gere energia.
Para evitar tais problemas, é dever do segmento priorizar estratégias para aumentar a eficiência energética dos geradores de vapor. Para saber quais são essas estratégias que ajudam a reduzir o desperdício e otimizar a queima, leia este artigo.
Por que priorizar a eficiência energética da caldeira?
O calor gerado por caldeiras flamotubulares (mais comuns em processos industriais) é essencial em muitas indústrias para a produção de energia, higienização, aquecimento, esterilização e limpeza.
Assim, a continuidade e o fluxo deste calor são obtidos através da operação de sistemas de vapor (com destaque para as caldeiras). Em processos de combustão, as caldeiras queimam o combustível, geram energia e vapor. Logo, eles são utilizados nos mais variados processos.
Contudo, diante dos custos cada vez mais variáveis, a busca pela eficiência energética em caldeiras se relaciona diretamente à saúde financeira da empresa. Com esse objetivo em mente, a indústria:
- Reduz as despesas com energia;
- Diminui o impacto ao meio ambiente, com menos emissão de fumaça e maior sustentabilidade na produção;
- Valoriza a imagem da empresa.
Por isso, a busca pela eficiência energética em caldeiras exige organização e planejamento. Para, então, aumentar a lucratividade e diminuir a emissão de gases poluentes.
Fatores que afetam a eficiência energética
Em caldeiras industriais, a eficiência energética é representada pela capacidade de conversão da energia contida no combustível necessária para se produzir vapor (energia). Ou seja, depende de vários fatores.
Baseado nisso, promover o melhor uso possível do combustível utilizado diminui o desperdício de energia térmica.
Por isso, é fundamental considerar algumas questões operacionais, as quais exercem influência direta na eficiência. Entre essas questões, merecem atenção:
- Limite de purgas na caldeira: ao exceder esse limite, há maior consumo de combustível e pode causar corrosão/arraste de água para o vapor;
- Temperatura da água de alimentação: quando abaixo do padrão, também exige um maior consumo de combustível, reduzindo a eficiência;
- Poder calorífico do combustível: quando a umidade do combustível for elevada, há uma redução na eficiência;
- Vazão de gases da caldeira: a vazão excessiva é responsável pela diminuição da chama, resultando em aumento das perdas de calor;
- Isolamento térmico da caldeira: ao apresentar falhas, a qualidade da combustão é afetada, além de ser um fator de risco de acidentes;
- Caldeiras mal reguladas: geram muito CO e material particulado, decorrentes da queima incompleta da caldeira;
Além de todos estes pontos, a presença de incrustações e outras sujidades nos tubos das caldeiras, e a ausência de manutenção preventiva, também podem comprometer seriamente a eficiência.
Dicas para aumentar a eficiência energética em caldeiras
Aumentar a eficiência energética das caldeiras depende de otimizar todas as questões anteriormente relatadas. Para isso, conheça algumas práticas que podem ser aplicadas!
1. Conheça a temperatura dos gases de exaustão
A primeira ação é ter total conhecimento da temperatura dos gases de exaustão.
Se a temperatura estiver mais baixa, a performance até pode se manter interessante. Porém, no longo prazo, a vida útil da caldeira pode cair, principalmente porque começa a ocorrer condensação dos gases.
Mas, se a temperatura dos gases estiver alta, uma boa estratégia é adotar recuperadores de calor. Assim, com destaque para o economizador, melhorando a eficiência.
Basicamente, o equipamento é instalado na saída dos gases de combustão para a chaminé. E tem a função de aproveitar o calor residual gerado por esses gases. Dessa forma, pré-aquecendo a água de alimentação da caldeira.
Entretanto, não há uma temperatura padrão dos gases de exaustão, já que este fator depende de muitas variáveis, como:
- Tipo de combustível;
- Modelo da caldeira;
- Consumo de combustível, entre outros.
2. Priorize a qualidade da água de alimentação
Outro ponto que merece total atenção é a qualidade da água de alimentação. Conforme a NR-13: “A qualidade da água deve ser controlada e tratamentos devem ser implementados, quando necessários, para compatibilizar suas propriedades físicoquímicas com os parâmetros de operação da caldeira definidos pelo fabricante”.
Ou seja, a eficiência energética depende do acompanhamento da caldeira utilizada, os padrões de qualidade e o nível de pureza necessário para o vapor. Além disso, sempre de acordo com o que preconiza o fabricante.
3. Realize a medição de gases
Um terceiro ponto que contribui com uma maior eficiência energética em caldeiras é medir os gases (CO2, CO e O2). O processo ajuda a identificar quão eficiente está o processo de queima do combustível.
De forma geral, ao medir a emissão de gases, você tem as seguintes informações:
- A queima está mais próxima da completa ou não?
- Qual pode ser a razão da queima incompleta?
- O calor desprendido na fornalha está sendo bem aproveitado para gerar energia?
- O volume/quantidade de ar durante a queima é ideal ou depende de ajustes?
Aposte em equipamentos confiáveis
Por fim, a qualidade construtiva da caldeira também influencia diretamente na eficiência deste equipamento.
Nesse contexto, a caldeira Flamotubular Zeus, da Imtab, possui a tecnologia de grelha móvel. Desse modo, permite a queima de combustíveis com alto teor de umidade, aumentando a eficiência energética.
Diante dessas muitas estratégias, a recomendação é controlar continuamente todas as variáveis de pressão, temperatura e qualidade do combustível que alimenta as fornalhas das caldeiras.
Com esse acompanhamento, você terá os dados e informações necessários para tomar decisões que ajudem a alcançar uma maior eficiência energética de suas caldeiras.
Continue acompanhando o blog da Imtab e tenha a informação necessária para melhorar a eficiência da caldeira.
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