CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO X GRELHA

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO X GRELHA"

Cíntia Amado Dias
6 Há anos
Visualizações:

1 CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO X GRELHA 27/10/2016

2 AGENDA A GUARANI CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) DEMONSTRAÇÃO CALDEIRAS BFB E GRELHA COMPARATIVO BFB X GRELHA APRESENTAÇÃO GUARANI 2

3 A GUARANI

4 GUARANI 07 UNIDADES MOAGEM t/ano PRODUÇÃO DE AÇÚCAR t/ano PRODUÇÃO DE ETANOL m³/ano VENDA DE ENERGIA GWh/ano APRESENTAÇÃO GUARANI 4

5 CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB)

6 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Projetado para queimar resíduos de biomassa em um leito de areia fluidizada A velocidade de fluidização e o volume de fornalha devem ser adequados para completar a combustão na área livre acima do leito O controle da temperatura do leito é fundamental ( C). É realizado por meio da regulagem do ar e/ou pela recirculação do gás de combustão A área do leito deve ser determinada para a maior umidade do combustível, que corresponde à maior velocidade de fluidização A combinação do ajuste da estequiometria do leito e da recirculação de gases permite uma faixa muito ampla de combustíveis úmidos que podem ser queimados e um elevado turndown da caldeira APRESENTAÇÃO GUARANI 6

7 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) O leito atua como um capacitor térmico, fornecendo uma grande quantidade de calor para combustíveis úmidos que absorvem por condução ou convecção dentro do leito e são rapidamente secos A rápida absorção de calor do leito de areia é capaz de secar combustíveis úmidos sem afetar a temperatura da fornalha, seu controle de tiragem ou a combustão no leito A queima no leito é sub-estequiométrica, sendo completada na região acima do leito com o ar secundário. Isto contribui para uma alta taxa de conversão com baixo teor de incombustos. APRESENTAÇÃO GUARANI 7

8 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) O leito pode ser projetado com fundo aberto Facilitar a renovação do material do leito e a remoção de cinzas pesadas APRESENTAÇÃO GUARANI 8

remoção de pedras e cinzas residuais pode haver interferência na

9 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Chapas instaladas na parte central de cada bica para prevenir dreno preferencial pelo centro Caso não haja remoção de pedras e cinzas residuais pode haver interferência na fluidização do leito ocasionando perda de eficiência de combustão APRESENTAÇÃO GUARANI 9

LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Com a purga intermitente, as cinzas pesadas e materiais estranhos podem ser continuamente removidos, mantendo a temperatura do leito e a combustão eficiente O

10 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Com a purga intermitente, as cinzas pesadas e materiais estranhos podem ser continuamente removidos, mantendo a temperatura do leito e a combustão eficiente O monitoramento das condições de operação do leito ajuda o operador a determinar a frequência de purga requerida Esta frequência depende da quantidade de pedras que vem com o combustível O material do leito é removido lentamente de modo que as bicas permanecem resfriadas não sendo requerido isolamento térmico Não é necessário resfriamento dos transportadores de cinzas VÁLVULA DE DRENO APRESENTAÇÃO GUARANI 10

11 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) O ar primário é alimentado a um sistema de bocais localizados na parte inferior da fornalha APRESENTAÇÃO GUARANI 11

12 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Outros tipos de leito Fundo refrigerado a água Step-grid APRESENTAÇÃO GUARANI 12

13 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Step Grid APRESENTAÇÃO GUARANI 13

14 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Step Grid APRESENTAÇÃO GUARANI 14

15 LEITO FLUIDIZADO BORBULHANTE (BFB) Step Grid APRESENTAÇÃO GUARANI 15

16 DEMONSTRAÇÃO CALDEIRAS BFB E GRELHA

17 DEMONSTRATIVO CALDEIRA DE GRELHA APRESENTAÇÃO GUARANI 17

18 DEMONSTRATIVO CALDEIRA BFB APRESENTAÇÃO GUARANI 18

19 COMPARATIVO BFB X GRELHA

BFB x GRELHA Eficiência de combustão Eficiência de combustão

Grelha 99,5% 94 a 97% Eficiência ao PCI 91,2% 87% Excesso de

Cinza de bagaço de cana Queimado em BFB Cinza de bagaço de

20 BFB x GRELHA Eficiência de combustão Eficiência de combustão de resíduos de biomassa em condições normais de operação BFB Grelha 99,5% 94 a 97% Eficiência ao PCI 91,2% 87% Excesso de ar 20% 40% Ganho final como redução de combustível 8 a 14% Cinza de bagaço de cana Queimado em BFB Cinza de bagaço de cana Queimado em combustor de Grelha APRESENTAÇÃO GUARANI 20

21 BFB x GRELHA Flexibilidade de combustíveis BFB Umidade admissível para queima 65% Grelha 53% (Máxima) Admite grandes variações na composição da biomassa Sim Não APRESENTAÇÃO GUARANI 21

22 BFB x GRELHA Manutenção Redução dos custos de manutenção pela menor quantidade de material circulante Desgaste por peças móveis e trabalho em alta temperatura BFB 12 g/kg Comb. Grelha 50 g/kg Comb. Não Sim (se grelha rotativa p/ peças móveis) Sem partes móveis e com bicos refrigerados por ar Sim Não Maior potencial de redução dos custos de manutenção Sim Não APRESENTAÇÃO GUARANI 22

23 BFB x GRELHA Emissões BFB Grelha Emissões de NOx <150 ppm >250 ppm Emissões de CO <100 ppm >200 ppm * Projeto considerando sistemas de controle de emissões similares APRESENTAÇÃO GUARANI 23

24 BFB x GRELHA Emissões NO x Particulados BFB Reduzidas devido às baixas temperaturas de combustão no leito e queima em estágios Queima mais completa (99,5%) resulta em maior eficiência da caldeira e menor arraste de incombustos Grelha Mais elevadas, acima de 250 ppm Eficiência de combustão de 97% resulta em menor eficiência da caldeira e maior arraste para o sistema de limpeza dos gases Cinzas pesadas Baixa % de carbono Alta % de carbono SO x Podem ser controladas através de adição de calcário no leito Não é possível controlar na fornalha, somente com FGD* - Dessulfurização * FGD Flue Gas Desulphurization APRESENTAÇÃO GUARANI 24

umidade Bagaço de cana com diferentes granulometrias Bagaço de cana

25 Vantagens operacionais da caldeira BFB Maior disponibilidade operacional da caldeira, pelo leito não estar sujeito às variações de granulometria e umidade Bagaço de cana com diferentes granulometrias Bagaço de cana proveniente de difusor Bagaço de cana proveniente de moenda APRESENTAÇÃO GUARANI 25

Vantagens operacionais da caldeira BFB Eliminação do risco de incêndio nas partes pós-caldeira pela não existência de não queimados e pelo CO sempre inferior a 50 ppm Redução da velocidade dos gases

26 Vantagens operacionais da caldeira BFB Eliminação do risco de incêndio nas partes pós-caldeira pela não existência de não queimados e pelo CO sempre inferior a 50 ppm Redução da velocidade dos gases em virtude do excesso de ar inferior a 20% Redução de corrosão por cloretos, considerando o controle sobre a temperatura do metal do superaquecedor que a caldeira BFB permite APRESENTAÇÃO GUARANI 26

27 VANTAGENS OPERACIONAIS DA CALDEIRA BFB Redução de custo de investimento quando de instalação de precipitador eletrostático (ESP) ou filtro de mangas, pela não necessidade de uso de pré-coletor do tipo multiciclone APRESENTAÇÃO GUARANI 27

28 DESVANTAGENS DA CALDEIRA BFB Necessidade de queima de combustível auxiliar (etanol ou gás) Consumo de potência BFB Sim Maior (3,0 MW para uma caldeira de 150 t vapor/h a 65 bar / 520 C) Grelha Não Menor (1,5 MW para uma caldeira de 150 t vapor/h a 65 bar / 520 C) APRESENTAÇÃO GUARANI 28

Documentos relacionados

Caldeiras de Leito Fluidizado

Caldeiras de Leito Fluidizado João Roberto F. Acenso Gerente de Negócios Energia Ribeirão Preto, 27/10/11 1 Agenda 1. Breve apresentação da Dedini S/A 2. A cana sob o ponto de vista energético 3. O novo