Mat_al-2_CALDEIRAS Combustão de Combustíveis Líquidos

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Text of Mat_al-2_CALDEIRAS Combustão de Combustíveis Líquidos

  • Combusto de combustCombusto de combustveis veis llquidosquidos

  • a) Preparao do leo

    a.1)Filtragem:Remover partculas slidas em suspensoEvitar obstruo de:Tubulao, aquecedores, queimadoresReduzir volume de resduo de combusto depositado nos tubos da caldeira

  • a.2)Regulagem:a.2)Regulagem: Controle da quantidade de combustControle da quantidade de combustvel injetada na vel injetada na

    fornalhafornalha Para obter relaPara obter relao adequada de combusto adequada de combustvel e ar vel e ar

    necessnecessrios rios combustocombusto a.3)Atomizaa.3)Atomizao ou pulverizao ou pulverizao:o: Aumentar a superfAumentar a superfcie de contato entre cie de contato entre leo e ar para:leo e ar para: Reduzir o excesso de ar ao mReduzir o excesso de ar ao mnimonimo Aumentar a velocidade de queimaAumentar a velocidade de queima Aumentar eficincia de queima (reduzir resAumentar eficincia de queima (reduzir resduo de duo de

    leo no queimado)leo no queimado)

  • a.4)Pra.4)Pr--aquecimento do aquecimento do leo:leo: Para reduzir viscosidade e tenso Para reduzir viscosidade e tenso

    superficial e obter atomizasuperficial e obter atomizao adequadao adequada Elevar a temperatura para prElevar a temperatura para prximo do ximo do

    ponto de inflamaponto de inflamao (ignio (ignio)o)

  • b) b) PreparaPreparao do ar:o do ar: b.1)Fornecimento do ar necessb.1)Fornecimento do ar necessriorio:: Dimensionamento adequado dos sopradores de arDimensionamento adequado dos sopradores de ar b.2)Prb.2)Pr--aquecimento do ar com os gases de queima:aquecimento do ar com os gases de queima: Para melhorar rendimento tPara melhorar rendimento trmicormico b.3)Projeto adequado dos difusores dos b.3)Projeto adequado dos difusores dos queimadoresqueimadores:: O fluxo de ar pelos difusores dos O fluxo de ar pelos difusores dos queimadoresqueimadores deverdever

    ser adequado para promoverser adequado para promover Uma boa queima e Uma boa queima e Acelerar a remoAcelerar a remoo e renovao e renovao dos gases o dos gases

    inertes produzidos na combusto e oriundos do inertes produzidos na combusto e oriundos do comburentecomburente

  • c) c) IgniIgnio e combusto do o e combusto do leo na fornalhaleo na fornalha c.1)mistura das partc.1)mistura das partculas de culas de leo atomizado com o ar insuflado na leo atomizado com o ar insuflado na

    fornalhafornalha c.2)combusto liberando calorc.2)combusto liberando calor d) d) Transmisso do calor da combustoTransmisso do calor da combusto AtravAtravs dos tubos que constituem as partes da caldeiras dos tubos que constituem as partes da caldeira O calor O calor transmitido simultaneamente por condutransmitido simultaneamente por conduo, conveco, conveco e o e

    radiaradiaoo e) e) Descarga dos gases de combustoDescarga dos gases de combusto ApAps cederem calor os gases so conduzidos pelos dutos e s cederem calor os gases so conduzidos pelos dutos e

    chaminchamin atat a atmosferaa atmosfera

  • CombustoCombusto ReaReao quo qumica de natureza gasosa e exotmica de natureza gasosa e exotrmicarmica Para efetuar queima eficiente os derivados de petrPara efetuar queima eficiente os derivados de petrleo leo

    devem ser previamente levados a uma condidevem ser previamente levados a uma condio o praticamente gasosa epraticamente gasosa e

    A uma temperatura igual ou superior a sua temperatura A uma temperatura igual ou superior a sua temperatura de inflamade inflamao (ou ignio (ou ignio)o)

    Para que os vapores emitidos entrem imediatamente em Para que os vapores emitidos entrem imediatamente em combustocombusto

  • leoleo Mistura complexa de hidrocarbonetosMistura complexa de hidrocarbonetos CombinaCombinao em proporo em propores varies variveis de C e Hveis de C e H Com compostosCom compostos Sulfurados, nitrogenados e oxigenadosSulfurados, nitrogenados e oxigenados A combusto produz:A combusto produz: produtos intermediprodutos intermediriosrios Metano (CH4), acetileno (C2H2) e benzol (C6H6)Metano (CH4), acetileno (C2H2) e benzol (C6H6) Produtos finaisProdutos finais CO2 , H2O , N2CO2 , H2O , N2

  • A combusto com excesso de ar tem ainda A combusto com excesso de ar tem ainda como produto final Ocomo produto final O22

    Como a maioria dos Como a maioria dos leo contem enxofre, SOleo contem enxofre, SO22e SOe SO33 tambtambm aparecem como produto finaism aparecem como produto finais

    Na combusto incompleta entre os gases de Na combusto incompleta entre os gases de combusto aparecem combustcombusto aparecem combustveis como CO veis como CO e He H22

    Na combusto incompleta ocorremNa combusto incompleta ocorrem depdepsitos de carvo e fuligemsitos de carvo e fuligem grande desprendimento de fumagrande desprendimento de fumaaa combusto combusto de baixo rendimento tde baixo rendimento trmicormico

  • Sistema de combustoSistema de combusto O O leo para os leo para os queimadoresqueimadores deverdever ser fornecido a ser fornecido a

    uma taxa constanteuma taxa constante Para que a igniPara que a ignio seja mantida ininterruptao seja mantida ininterrupta O ar necessO ar necessrio rio combusto devercombusto dever ser regulado de ser regulado de

    acordo com a quantidade de combustacordo com a quantidade de combustvel injetadovel injetado A temperatura no tanque de A temperatura no tanque de leo deverleo dever ser tal que ser tal que

    leo possa fluir livrementeleo possa fluir livremente As linhas devero ser:As linhas devero ser:

    IsoladasIsoladas Aquecidas com traAquecidas com trao de vaporo de vapor

    DeverDever ter um sistema de controle de temperatura do ter um sistema de controle de temperatura do tanque de tanque de leo de forma a manter uma temperatura leo de forma a manter uma temperatura que resulte na viscosidade recomendada pelo projeto que resulte na viscosidade recomendada pelo projeto do sistemado sistema

  • Sistema tpico para queimar leo pesado em pequenas instalaes

  • Sistema de queima de leo pesado para grandes instalaesEquipamentos duplicados para permitir limpeza sem parar o

    gerador de vapor

  • Para os combustPara os combustveis normalmente utilizadosveis normalmente utilizados A temperatura recomendada A temperatura recomendada da ordem de 35 C eda ordem de 35 C e A viscosidade A viscosidade mantida entre 4000 a 7000 SSUmantida entre 4000 a 7000 SSU

    Manter rotina de limpeza dos filtros instalados no Manter rotina de limpeza dos filtros instalados no sistema de tubulasistema de tubulao de o de leoleo

    Quando se utiliza Quando se utiliza leos mais leves no hleos mais leves no hnecessidade de aquecimentonecessidade de aquecimento

    Para queima de Para queima de leos pesados, como resido leos pesados, como resido asfasflticolticoe RV, devere RV, dever ser previsto:ser previsto: Aquecedores ao longo do sistemaAquecedores ao longo do sistema Manter temperatura que garanta viscosidade de Manter temperatura que garanta viscosidade de

    150 a 400 SSU150 a 400 SSU A atomizaA atomizao devero dever ser do tipo mecnica ou a ser do tipo mecnica ou a

    vaporvapor Para os casos especPara os casos especficos verificar as recomendaficos verificar as recomendaes es

    de projetode projeto

  • Problemas na queima de RASFProblemas na queima de RASF Vapor de atomizaVapor de atomizao com temperatura inferior a o com temperatura inferior a

    necessnecessria para garantir a viscosidade necessria para garantir a viscosidade necessriaria O vapor de atomizaO vapor de atomizao esfriava o o esfriava o leoleo

    Acompanhamento de temperatura era no coletor geralAcompanhamento de temperatura era no coletor geral No havia informaNo havia informao sobre a temperatura do o sobre a temperatura do

    leo e do vapor na entrada de cada leo e do vapor na entrada de cada queimadorqueimador O isolamento e aquecimento (O isolamento e aquecimento (steamsteam trace) das linhas trace) das linhas

    eram deficiente junto dos eram deficiente junto dos queimadoresqueimadores Na chegada do Na chegada do queimadorqueimador ocorria condensaocorria condensao o

    do vapor e resfriamento do do vapor e resfriamento do leoleo Em muitos casos a Engenharia e a ManutenEm muitos casos a Engenharia e a Manuteno no o no

    conseguiram colocar o forno elconseguiram colocar o forno eltrico em operatrico em operaoo A grande quantidade de metal no A grande quantidade de metal no leo produzia leo produzia

    resresduo da queima que obstruduo da queima que obstrua a caldeira e era de a a caldeira e era de difdifcil remocil remooo

  • Incrustao de difcil remoo causando obstruo da

    caldeira

    Superaquecedorprimrio

    Superaquecedorsecundrio

  • DepDepsito incrustado na chicana do sito incrustado na chicana do BANKBANK

  • As caldeiras industriais queimam As caldeiras industriais queimam leo leo combustcombustvel que vel que

    ResResduo remanescente apduo remanescente aps extras extrao das o das frafraes leves do petres leves do petrleoleo

    Os Os queimadoresqueimadores devem atomizar o devem atomizar o combustcombustvel ante de injetvel ante de injet--lo na fornalhalo na fornalha

    A atomizaA atomizao o feita por pulverizafeita por pulverizao o mecnicamecnica

    A atomizaA atomizao o feita para obter a mfeita para obter a mxima xima superfsuperfcie de contato posscie de contato possvel, exposta vel, exposta s s reareaes de combustoes de combusto

  • Formas de pulverizaFormas de pulverizao mecnicao mecnica Ar pressurizado ou VaporAr pressurizado ou Vapor ForForar o combustar o combustvel sob presso atravvel sob presso atravs s

    de pequenos orifde pequenos orifcioscios Separar a pelSeparar a pelcula de cula de leo em partleo em partcula