Análisis de la Eficiencia Energética de una Caldera Industrial Alimentada por Leña

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i1.1606

Palabras clave:

pirotubular; pérdidas energéticas; método indirecto.

Resumen

El objetivo de este trabajo fue caracterizar el rendimiento térmico de un generador de vapor con la intención de reducir el desperdicio de combustible y los costos involucrados. El potencial económico y social de un país tiene gran relación con su reserva energética y la manera como es explotada. El desarrollo provoca impactos ambientales significativos, siendo que la mayoría se debe a la generación y al uso de energía, cuya demanda se ha tornado cada vez mayor. La metodología empleada fue el análisis de una caldera industrial del tipo pirotubular modelo ATA 14 H 3N, de la marca ATA, con capacidad de 33,3 kg/s de vapor y una presión de hasta 1034 kPa, alimentada por combustible sólido (leña de eucalipto en troncos). Los datos necesarios para el análisis fueron obtenidos por medio de mediciones en campo y de informes de análisis químicos elaborados por empresas especializadas. El resultado de la eficiencia térmica de la caldera fue obtenido, por el método indirecto, en torno al 74%. Se concluye que para mejorar la eficiencia de la caldera será necesario optimizar el exceso de aire, así como el aislamiento de más tramos de la línea de vapor y la instalación de purgadores de condensado en los puntos distantes del centro de generación de vapor.

Citas

Alves, J. E. D. (2012). O crescimento da demanda de energia no mundo. EcoDebate. Recuperado de https://www.ecodebate.com.br/2012/03/12/o-crescimento-da-demanda-de-energia-no-mundo-artigo-de-jose-eustaquio-diniz-alves/. Acesso em: 27 out. 2017.

ASME. (2008). Fired steam generators: Performance test codes. ASME PTC 4-2008. Nova Iorque. Recuperado de https://www.worldcat.org/title/fired-steam-generators-performance-test-codes-asme-ptc-4-2008-revision-of-asme-ptc-4-1998/oclc/808490437. Acesso em: 12 nov. 2017.

Bahmanyar, M.E., & Talebi, S. (2019). A performance analysis of vertical steam generator using an entropy generation method. Annals of Nuclear Energy v. 125, pp. 212-221. doi: 10.1016/j.anucene.2018.10.055. Acesso em: 12 ago. 2019.

Bazzo, E. (1995). Geração de Vapor. 2a Ed. Florianópolis, Santa catarina: Editora da Universidade Federal de Santa Catarina, pp. 01-216.

Bizzo, W. A. (2003). Geração, distribuição e utilização de vapor. [s.l.] Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, Brasil, pp.01-128.

British Petroleum. (2017). BP statistical review of world energy. 66a Ed. Londres. Recuperado de http://www.bp.com/content/dam/bp/en/corporate/pdf/energy-economics/statistical-review-2017/bp-statistical-review-of-world-energy-2017-full-report.pdf. Acesso em: 12 nov. 2017.

Çengel, Y. A., & Boles, M. A. (2006). Termodinâmica. 5a Ed. São Paulo: McGraw-Hill, pp. 01-800.

Centrais Elétricas Brasileiras. (2005). Eficiência energética no uso de vapor. Rio de Janeiro: Eletrobrás, pp. 01-196. Recuperado de https://bucket-gw-cni-static-cms-si.s3.amazonaws.com/media/uploads/arquivos/LivroVapor.pdf. Acesso em: 12 nov. 2017.

Cortez, L. A. B., Lora, E. E. S., & Gómez, E. O. (2014). Biomassa para Energia. 3a reimpressão. Campinas: Editora da Unicamp, pp. 11-733.

Empresa de Pesquisas Energéticas. (2014). Nota técnica DEA 13/14: Demanda de energia 2050. Estudos de Demanda de Energia. Rio de Janeiro. Recuperado de http://www.epe.gov.br/Estudos/Documents/DEA%2013-14%20Demanda%20de%20Energia% 202050.pdf. Acesso em: 12 nov. 2017.

Forman, C., Muritala, I. K., Pardemann, R., & Meyer, B. (2016). Estimating the global waste heat potential. Renewable and Sustainable Energy Reviews. v. 57, pp. 1568–1579. doi: 10.1016/j.rser.2015.12.192. Acesso em: 12 nov. 2017.

Godoy, J. DE F. A. (2016). Resíduos de Floresta Tropical para a Produção de Biomassa como Fonte de Energia (Dissertação de Mestrado em Ciências Ambientais). Universidade Federal de Mato Grosso, Mato Grosso, Brasil. Recuperado de https://www1.ufmt.br › ufmt › unidade › userfiles › publicacoes. Acesso em: 12 nov. 2017.

International Monetary Found. (2017). World economic outlook update. A firming recovery. World Economic Outlook (WEO). Washington, DC. Recuperado de http://www.imf.org/en/Publications/WEO/Issues/2017/07/07/world-economic-outlook-update-july-2017. Acesso em: 12 nov. 2017.

Junior, J. A. de C., Zevallos, A. A. M., Rodriguez, C. J. C., & Mcquay, M. Q. (2018). Combustão Aplicada. Florianópolis-SC: Editora da Universidade Federal de Santa Catarina, pp. 01-372.

Lagemann, V. (2016). Combustão em Caldeiras Industriais: óleos & gás combustível. 1a. Ed. Rio de Janeiro: Interciência, pp. 01-304.

Moran, M. J., Shapiro, H. N., Boettner, D. D., & Bailey, M. B. (2018). Princípios de Termodinâmica para Engenharia. 8a Ed. Rio de Janeiro: LTC, pp. 01-819.

Patel, D. T, Modi, K. V. (2016). Performance Evaluation of Industrial Boiler by Heat Loss Method. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 2(3). Recuperado de http://ijariie.com/AdminUploadPdf/Performance_evaluation_of_industrial_boiler_by_heat_loss_method__ijariie2348.pdf >. Acesso em: 12 nov. 2017.

Pyatalov, A. V., Malyshev, I. V., Shevtsov, S. A., & Yakovlev, N. G. (2014). Determining the Gross Efficiency of a Boiler in Real Time. Power Technology and Enginnering, 48(1), 24-26. doi: 10.1007/s10749-014-0481-2. Acesso em: 12 ago. 2019.

Quirino, W. F., Vale, A. T., Andrade, A. P. A., Abreu, V. L. S., & Azevedo, A. C. S. (2004). Poder calorífico da madeira e de resíduos lignocelulósicos. Biomassa & Energia, 1(2), 173-182. Recuperado de https://scholar.google.com.br/citations?user=7pCq8r8AAAAJ&hl=pt-BR. Acesso em: 12 nov. 2017.

Rolle, K.C. (1999). Thermodynamics and Heat Power. 5a Ed. Rio de Janeiro: Prentice-Hall do Brasil, pp. 01-568.

Saidur, R., Ahamed, J.U., & Masjuki, H. H. (2010). Energy, exergy and economic analysis of industrial boilers. Energy Policy, 38(5), 2188-2197. Acesso em: 12 ago. 2019.

Santos, L. C., Carvalho, A. M. L., Pereira, B. L. C., Oliveira, A. C., Carneiro, A. C. O., & Trugilho, P. F. (2012). Propriedades da madeira e estimativas de massa, carbono e energia de clones de Eucalyptusplantados em diferentes locais. Revista Árvore, 36(5), 971-980. doi: 10.1590/S0100-67622012000500019. Acesso em: 12 ago. 2019.

Senger, R. (2015). Análise do rendimento térmico de uma caldeira mista alimentada com lenha em toras (Trabalho de conclusão de curso). Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa. 63f.

Turns, S. R. (2013). Introdução à Combustão: Conceitos e Aplicações. 3a Ed. Porto Alegre-RS: McGraw-Hill, pp. 01-393.

U.S. Departament of Energy. (2008). Waste heat recovery: Technology and opportunities in U.S. Industry. Washington, DC. Elaborado por: BCS, Incorporated. Recuperado de https://www1.eere.energy.gov/manufacturing/intensiveprocesses/pdfs/waste_heat_recovery.ppd. Acesso em: 12 nov. 2017.

Descargas

Publicado

01/01/2020

Cómo citar

BARBIERI, R. C.; CAMPOS, J. C. C.; BRITO, R. F.; SIQUEIRA, A. M.; MINETTE, L. J.; ACEVEDO, E. J. Análisis de la Eficiencia Energética de una Caldera Industrial Alimentada por Leña. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 1, p. e58911606, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i1.1606. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/1606. Acesso em: 30 jun. 2024.

Número

Sección

Ingenierías