Substituição do gás de coqueria por gás natural no sistema de Ignição de uma caldeira de produção de vapor

• Autor(a) principal: Lago, Diogo Theodoro
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192357
• topic: Gás de Coqueria; Gás Natural; Intercambiabilidade; Combustão Industrial; Caldeiras; Coke Oven Gas; Natural Gas; Interchangeability; Combustion; Steam Generator

Caldeiras de produção de vapor são utilizadas no setor siderúrgico para produzir e disponibilizar vapor para o processo de geração de energia e para os vários setores que necessitam de aquecimento durante a fabricação de seus produtos, como por exemplo, a vaporização de criogênicos para distribuição na planta. Portanto, caldeiras são equipamentos que necessitam ter confiabilidade. Atualmente, a CSN (siderúrgica brasileira de grande porte) possui duas caldeiras do início da década de 80 que somente partem e operam com uma chama piloto utilizando gás de coqueria, um gás que é subproduto da produção de coque em uma planta siderúrgica. Assim, para alcançar o objetivo de mais confiabilidade e flexibilidade na operação destas caldeiras, utilizou-se os métodos de índice Wobbe, corrigido pela pressão, e o método dos múltiplos índices de Weaver para avaliar a substituição do gás de coqueria pelo gás natural de modo que estas caldeiras possam operar com gás natural em caso de indisponibilidade de gás de coqueria. Mesmo que o aporte energético entre os gases seja diferente, este pode ser ajustado pela pressão do gás. A temperatura de chama adiabática não tem variação significativa, reduzindo-se apenas 1,4%. As emissões de fumaças e CO2 aumentam com a substituição, porém as emissões de NOx tem redução. A utilização do método dos múltiplos índices de Weaver para análise de intercambiabilidade demonstra que o gás natural não é um substituo para um queimador projetado para queimar gás de coqueria, mas se o queimador for projetado para queimar gás natural, o gás de coqueria pode ser o gás substituto. Em relação ao aporte de calor e aeração primária não haverá deficiências, mas haverá uma tendência a combustão incompleta e ao descolamento de chama em caso de substituição. Por fim, este trabalho demonstra que mudança de combustível necessita de mudanças construtivas no queimador. Propõe-se assim a aplicação de um bocal de descarga de diâmetro de 8 mm e o ajuste da pressão de gás natural para 1.970 Pa na entrada do queimador.