Análise da eficiência energética de uma caldeira industrial movida a madeira

Autores

DOI:

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

Palavras-chave:

pirotubular; perdas de energia; método indireto.

Resumo

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o desempenho térmico de um gerador de vapor com a intenção de reduzir o desperdício de combustível e os custos envolvidos. O potencial econômico e social de um país está intimamente relacionado à sua reserva de energia e à maneira como é explorada. O desenvolvimento causa impactos ambientais significativos, a maioria devido à geração e uso de energia, cuja demanda se torna cada vez maior. A metodologia utilizada foi a análise de uma caldeira industrial do tipo pirotubular ATA 14 H 3N, da marca ATA, com capacidade de 33,3 kg / s de vapor e pressão de até 1034 kPa, alimentada a combustível sólido (lenha eucalipto em troncos). Os dados necessários para a análise foram obtidos através de medições de campo e relatórios de análises químicas elaborados por empresas especializadas. O resultado da eficiência térmica da caldeira foi obtido, pelo método indireto, em torno de 74%. Conclui-se que, para melhorar a eficiência da caldeira, será necessário otimizar o excesso de ar, o isolamento de mais trechos da linha de vapor e a instalação de purgadores de condensado nos pontos distantes do centro de geração de vapor.

Referências

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.

Publicado

01/01/2020

Como Citar

BARBIERI, R. C.; CAMPOS, J. C. C.; BRITO, R. F.; SIQUEIRA, A. M.; MINETTE, L. J.; ACEVEDO, E. J. Análise da eficiência energética de uma caldeira industrial movida a madeira. 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.

Edição

Seção

Engenharias