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Dec 09, 2023

Unidades de recuperação de calor residual na indústria do carvão

Salve para ler a lista Publicado por Angharad Lock, editor assistente digital World Coal, quinta-feira, 20 de abril de 2017 14:46

Embora existam há muito tempo, ainda há mal-entendidos sobre como as unidades de recuperação de calor residual podem ser usadas pela indústria do carvão, diz Matthew Crewe, da Green's, especialista em soluções de recuperação de calor residual. Mesmo onde os suprimentos de carvão são abundantes, ainda há necessidade de usá-lo de forma eficiente e de buscar maneiras de reutilizar a energia produzida como resultado de sua queima.

Uma unidade de recuperação de calor residual/trocador de calor recupera calor de fluxos quentes, gases que ainda possuem um conteúdo de energia relativamente alto. Caso contrário, isso não seria usado na atmosfera. Os exemplos mais comuns dessas unidades são aquelas que recebem os gases de saída das caldeiras das maiores usinas movidas a carvão do mundo.

O diagrama mostra a recuperação de calor residual usando um aplicativo economizador, tecnologia que foi desenvolvida pela primeira vez pelo fundador da Green em meados de 1800 e foi desenvolvida consideravelmente ao longo dos anos.

O calor residual encontrado nos gases de escape é extraído pelos seguintes equipamentos:

Obviamente, a recuperação de calor residual vem com um custo de capital para o projeto e fabricação do sistema e as várias soluções no mercado precisam ser avaliadas em termos de seu histórico em atender às necessidades específicas da indústria de carvão. No entanto, sempre vale a pena tomar medidas para determinar se uma fonte de calor valiosa pode ser usada em vez de desperdiçada.

A maioria das usinas de energia queima muitos milhões de toneladas de carvão por ano, que pode vir em várias formas e qualidades, desde carvão muito sujo em algumas regiões até carvão muito puro em outras. Isso dita o calor produzido e a planta e o equipamento necessários para otimizar o uso do calor.

Uma vez na central, o carvão é armazenado, depois pulverizado antes de ser queimado na central. O calor retirado desse processo aquece as caldeiras. À medida que a caldeira é aquecida, é claro que os gases precisam sair. Esses gases geralmente ainda estão em temperaturas significativamente altas, portanto, capturar o calor da caldeira usando economizadores e reutilizá-lo para aquecer água em tubos significa que ele pode ser utilizado para pré-aquecer a água de alimentação e aumentar a eficiência geral.

Ao longo desta fase, o carvão (dependendo da sua qualidade/consistência) gera cinzas quando é queimado. O tipo e a consistência dependerão da qualidade do carvão. Combinado com o calor intenso, esta cinza é muitas vezes altamente abrasiva, o que significa que as caldeiras, queimadores e equipamentos auxiliares na estação de energia precisam ser particularmente robustos para que funcionem de forma eficaz e proporcionem uma vida útil aceitável do sistema.

Para obter o máximo benefício do calor residual da caldeira, existem critérios essenciais que precisam ser considerados no que diz respeito à seleção dos economizadores mais eficazes. Isso inclui garantir que os materiais corretos e duráveis ​​sejam usados ​​e que o design e o posicionamento do próprio economizador sejam apropriados para alcançar a transferência de calor necessária.

Uma solução de design para otimizar a transferência de calor é usar tubos de superfície estendida. Isso é feito adicionando aletas à tubulação, conforme mostrado abaixo, de maneira semelhante a um radiador. Isso garante que a transferência de calor para o tubo seja maximizada usando a aleta para conduzir o calor para dentro do tubo.

O uso da tecnologia de tubos aletados H, em vez de tubos simples, é particularmente adequado para estações de energia que desejam maximizar a recuperação de calor residual, pois a eficiência pode ser significativamente aumentada dentro do espaço disponível. Isso geralmente resulta na redução do número de tubos, do tamanho do economizador e, por sua vez, do calor dos gases de escape necessários e do combustível de entrada usado.