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Relatório Hotel Porto Grande

1. 33 Timos 85 ER EO TO TO O OT O OO O SE tumors so onoi f iso L es j ee foo Lao to f es Lao go mL Lol mr Timos 103 Benz o o l sa sa oo s l l lS l o f w 10 3 8 175 30 N o foi feita a an lise de gases a esta caldeira por se encontrar desligada durante o diagn stico dado que trabalha em regime alternado com a caldeira n 35 n d Tiumois 103 nd N o foi poss vel a an lise de gases por a caldeira se encontrar desligada durante o diagn stico Pertencente mesma empresa da caldeira n 28 e com um funcionamento justificado pelo car cter sazonal da labora o da empresa ndo as rumor ma meneame as Joao o aula alo aq Tas lolal wwe Po GERADORES DE VAPOR UTILIZANDO GASES DE PETR LEO LIQUEFEITOS PROPANO OU BUTANO COMO COMBUST VEL 40 Vapr pis ozo vonrsissh 27 so i21 oo qm Il m as n o se os 41 vapr p 3 ozo 6 165 100 230 4s 105 oof 272 0 fo T T gt w s o 27 as wa oe aa aao sm e e l d a a d a a d a a ll 43 Timora oga eiizs 100 mo 45 w5 oo a 1 1 4 0 10 00 f aw a ws oo xl ce il 44 timos 14 enso 10 as wos o0 7 T T T Too ola olo r Is 45 Ttumoia 27 ynmni wo 23 122 oo 12 aa 13 128s oo z 4 ss ne oo 183 mos Lo GERADOR DE VAPOR UTILIZANDO ESTILHA COMO COMBUSTIVEL Doo TT TT TT TorrAORDEVAPORUmILIZANDOEstilHacomocomustvEL TO
2. AG NCIA PARA A ENERGIA N mero de Geradores de Termofluido por Gama de Pot ncia Nominal Total de 18 caldeiras 44 4 Pot ncia nominal MW N mero de Caldeiras Fig 12 Distribui o dos Geradores de Termofluido em fun o da Pot ncia Nominal N mero de Geradores de Termofluido por n mero de passagens dos gases de combust o Total de 18 caldeiras 4 passagens 6 Desconhecido 2 Fig 13 Distribui o dos Geradores de Termofluido pelo N mero de Passagens dos Gases de Combust o P gina 90 Babcock Wanson iso C y a Tnm 6 eTe Spirax arco Grope Final de Ac o de Promo o de ADENE tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Da an lise dos dados apresentados conclui se o seguinte Quanto proveni ncia dos 18 geradores de termofluido da amostra eles distribuem se por 5 fabricantes diferentes com clara predomin ncia da CSC Portuguesa No que se refere a pot ncias calor ficas destes geradores encontramos uma varia o entre um valor m nimo de 349 kW 300 000 kcal h de uma caldeira a g s natural de uma empresa do sector da Ind stria da Borracha e um valor m ximo de 3 487 MW 3 000 000 kcal h que se verifica em 5 geradores todos eles tamb m a g s natural e pertencentes aos sectores da Ind stria T xtil e de Fabrica o de Componentes para a Ind stria Autom vel Cerca de 44 dos geradores t m pot ncias nominais superiores a 3
3. Goiano teplano EURiano EUR Ind Produtos Met licos 920 09 220 09 544 05 7500 06 1 39 Ind M quinas e Equipam n e 441 0 22 Quadro 20 Desagrega o do potencial de economias por tipo de medidas de acordo com o investimento envolvido Economia de Economia de Economia de f PRI EUR ano EUR anos Boa Gest o Energ tica BGE 22 503 538 187 398 90 540 Investimento M dio IM 64 677 1550 612 883 819 500 Investimento Alto IA 19 188 461 192 480 390 000 P gina 79 TE w ag CALDEIRAS Lda ammm 1 9002 rco AMBITERMO pni NE la Final de Ac o de Promo o de ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 21 Desagrega o do potencial de economias por tipologia de medidas Economia de Economia de Economia de f PRI tep ano eero te EUR ano ep Optimiza o de processos Regula o da 26 394 24 8 226 856 67 590 combust o Limpeza de sup de transf calor Opumizacao de processos Melkoramentg 1300 1 2 31 1 2 21 611 po 28 200 2 2 1 30 do tratamento de gua inclui optimiza o de purgas Optimiza o de processos Melhoramento 12 784 116 335 276 750 do controlo e ou manuten o dos equipam Instala o de sistema de controlo de O 17 17829 167 352 352 71 74 000 Instala o ou melhoramento de isolamentos t rmicos em tanques de fuel leo tanques de 2 624 19 449 28 000 condensados e de gua de al
4. As figuras seguintes sintetizam algumas destas caracter sticas relativamente amostra de geradores de calor analisada Uma particularidade que comum grande maioria dos geradores encontrados tem a haver com os baixos rendimentos encontrados resultantes essencialmente de uma combust o deficiente excessos de ar de combust o e temperaturas dos gases de combust o com valores elevados e ou dos geradores operarem a cargas reduzidas Caldeiras de Vapor Caldeiras de Termofluido Estilha 1 6 GPL Propano GPL Butano NH Fig S1 Tipos de combust veis utilizados pelas caldeiras da amostra N mero de Geradores de Vapor por Gama de Pot ncia Nominal Total de 63 caldeiras N mero de Geradores de Termofluido por Gama de Pot ncia Nominal Total de 18 caldeiras 120 35 115 20 110 15 8 10 6 8 4 6 2 4 0 15 2 Desconhecida Pot ncia nominal MW Pot ncia nominal MW N mero de Caldeiras N mero de Caldeiras Fig S2 Pot ncias nominais das caldeiras da amostra P gina 6 mem AP Lea E GHP Babcock Wanson ri EdE spira TE Marco Nata Demoro CALDEIRAS INDUSTRIAIS jo Final de Ac o de Promo o de ADENE nerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Efici ncias T rmicas das Caldeiras analisadas Efici ncias T rmicas das Caldeiras analisadas 70 60 50 40 30 20 10 de Geradores de Vapor com dete
5. a5 e3 s3 oo s s3 10 o2 H O o Ttumo 3 68 10 184 5 N o foi poss vel a an lise de gases pelo facto da caldeira estar sempre a desligar em virtude da sua reduzida carga emopera o O S ma O 8 5 178 70 27 29 103 00 1 28 27 14 oo 13 26 31 101 oo 16 a 30 Ttumo t z1 1oms4 iz 26 104 oo a3 f 130o 20 18 o0 1 3 1s 109 oo 8 ns HR 8 175 30 o 841177 EEE os T fumo 3 12 192 50 7 8 174 40 7 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 31 T umo t z4 1onss me 10 n2 oof 5 3 20 108 oo 1 f s4 20 108 00 0 os 32 Ttumois 85 1 188 50 23 za ze 00 49 l l l l Ioulzlarzlo lo ao s2 P gina 60 Been ZIZ spi GB Babcock Wanson Em fm ui da spira aalas DA CALDEIRAS INDUSTRIAIS arco lde Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 15 continua o An lise dos gases de combust o Cald i Press o bar Temp C Rendimento n do vapor e carga do Chama m nima Chama m dia Chama m xima calculado i rima gerador 0 3 CO CO Excesso de ar T C 0 3 CO gt CO Excesso de ar T C 0 3 CO gt CO Excesso de ar Yo de combust o de combust o de combust o iriss s0 78 Cay S Jalka letat o Iomoulzrlzgl loola ef
6. o Final de Ac o de Promo o de nerg tica em Geradores de Calor Quadro 7 Principal equipamento auxiliar dos geradores de vapor analisados NOTA As percentagens indicadas para os diversos itens referem se ao n mero de caldeiras que verificam esse item comparativamente ao total de caldeiras do tipo em an lise Equipamento de queima Marca Babcock Wanson 1 5 Cuenod 15 Eclipse 3 FBR 3 General Brutiattori 5 Hamworthy 15 Oertli Induflame 10 Proterm 3 Roca 5 Saacke 3 Weishaupt 23 Ano Desconhecido 28 1990 1999 8 2000 2009 64 M dia de idade 7 anos Marca Babcock Wanson 33 Nu Way 17 Weishaupt 50 Ano Desconhecido 50 2000 2009 50 M dia de idade 2 anos AMBITERMO Sem mistura pr via de chama de difus o 21 Monobloco de ar insuflado 31 Dual G s Fuel tipo copo rotativo 5 Dual G s Fuel inj por press o mec nica 26 N o especificado 17 Sem mistura pr via de chama de difus o 33 Monobloco de ar insuflado 50 N o especificado 17 Babcock Wanson CALDEIRAS Lda mus o CNIM Tudo ou Nada 0 Dois Est gios 15 Modulante 85 Tudo ou Nada 0 Dois Est gios 83 Modulante 17 a S5 ma ma E E3 dra nie CALDEIRAS INDUSTRIAIS N o aplic vel N o aplic vel
7. Bombas Tipo Centr fuga mono e multicelular 90 De deslocamento positivo ou volum tricas tipo alternativas com pist es 8 N o especificado 2 Valores t picos de pot ncia M n kW 0 25 M x KW 29 4 M dia kW 9 8 Tipo Centr fuga mono e multicelular 50 De deslocamento positivo ou volum tricas tipo alternativas com pist es 50 Valores t picos de pot ncia M n kW 1 1 M x kW 4 M dia kW 2 5 P gina 35 SP Ysarco Ventiladores de ar de combust o Marca e Ano do Tipo de queimador Modo de Tipo Pot t pica kW Tipo Pot t pica kW Tipo Pot t pica kW queimador regula o autom de combust vel de gua de aliment Tipo Centr fugo 100 Valores t picos de pot ncia M n kW 0 25 M x kW 37 M dia kW 13 3 Tipo Centr fugo 100 Valores t picos de pot ncia M n kW 1 5 M x kW 7 5 M dia kW 3 1 Economizadores e pr aquecedores de ar de combust o Economizador Existente 41 N o existente 59 Pr aquecedor de ar de comb Existente 0 N o existente 100 1 dos 16 economizadores existentes est fora de servi o Vide no Quadro 8 alguns exemplos das condi es operat rias destes economizadores Economizador Existente 17 N o existente 83 Pr aquecedor de ar de comb Existente 0 N
8. Nos sub cap tulos seguintes apresentada uma caracteriza o dos equipamentos analisados bem como das suas condi es de funcionamento e de utiliza o da energia e identificado o potencial de economia de energia e de custos associado a medidas poss veis de implementar com base nos diagn sticos efectuados 2 1 1 Caracteriza o t cnica das caldeiras e do equipamento auxiliar e Geradores de vapor O Quadro 5 sintetiza as principais caracter sticas t cnicas encontradas nas caldeiras analisadas por tipo de combust vel utilizado nomeadamente no que concerne aos seguintes itens fabricante ano de fabrico pot ncia nominal superf cie de aquecimento tipo de vapor produzido timbre e press o normal de servi o capacidade m xima de produ o de vapor e taxa de ebuli o De salientar que alguns destes par metros nem sempre foram poss veis de determinar para todas as caldeiras analisadas tendo se recorrido nessas situa es e quando poss vel ao cruzamento dos v rios dados conhecidos e ou a estimativas como por exemplo no caso da determina o da pot ncia nominal para a obten o dos dados em falta Sobre alguns destes par metros merece a pena explicitar aqui claramente o que significam para que n o haja d vidas e est o neste caso os seguintes Superf cie de aquecimento a rea da parte met lica da caldeira que banhada por um lado pelos gases quentes de combust o
9. es j referidas a prop sito das caldeiras de vapor Da an lise destes dados bem como da informa o do Quadro 30 e da Figura 14 que resumem em termos estat sticos os valores de rendimentos obtidos podemos extrair as seguintes conclus es Os rendimentos das caldeiras de termofluido analisadas ainda que em termos gen ricos sejam ligeiramente melhores do que os valores verificados nos geradores de vapor tamb m podem considerar se baixos em resultado de condi es deficientes no que respeita combust o Ainda que os excessos de ar de combust o que se registam em quase todas as caldeiras n o sejam demasiado elevados excep o de duas caldeiras todas as restantes apresentam valores superiores ao recomendado para os tipos de combust veis em quest o g s natural e GPL que n o deveriam ultrapassar os 15 o que se traduz em perdas nos fumos n o desprez veis e nalguns casos agravadas por ocorr ncias como as descritas no item seguinte Tamb m nalguns destes geradores continuam a verificar se situa es de temperatura elevada dos gases de combust o isto mais do que 40 50 C acima da temperatura de sa da do termofluido em uma ou v rias chamas o que pode significar necessidade de limpeza das superf cies de transfer ncia de calor nesses geradores ou at mesmo situa es de defici ncias dos pr prios queimadores E tal como tamb m se tinha verificado nos geradores de vapor em algumas das caldeiras de t
10. 4455 565 Perafita Eng Rui Martins rmartinsObabcock wanson com CSC Portuguesa Caldeiras Rua Ant nio Patr cio 209 Eng Paulo Barbosa 22 600 53 24 22 600 53 27 comesc caldeiras com Especiais para Termofluido Lda 4150 100 Porto SPIRAX SARCO Equipamentos Rua Quinta do Pinheiro 8 8A Eng Fernando Mouta 21 417 50 93 214175100 FernandoMoutaDpt spiraxsarco com Industriais Lda 2794 058 Carnaxide P gina 112 G macs wasan ih EdE spira vo ENM ta CALDEIRAS INDUSTRIAS reco lat rio Final de Ac o de Promo o de ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA cia Energ tica em Geradores de Calor ANEXO 2 MODELO DE RELAT RIO DE DIAGN STICO ENERG TICO P gina 113 GP saco mansoni d spira
11. ADENE l ncia Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Economias de Energia Prim ria e de Custos e Investimentos associados 900 000 7 1 200 800 000 700 000 600 000 500 000 400 000 300 000 E Economia anual EUR E Investim EUR 200 000 E Economia anual tep 100 000 Economias de Energia Final Economias de Custos 100 106 367 GJ ano 100 992 761 EUR ano E Optimiza o de processos E Optimiza o de processos 36 7 E Equipam espec fico para E Equipam espec fico para controlo da combust o controlo da combust o 38 1 E Isolamentos t rmicos E Isolamentos t rmicos E Recupera o de calor E Recupera o de calor o E Outras medidas incluindo dd E Outras medidas incluindo substitui o de caldeiras substitui o de caldeiras Fig 10 Economias de energia e de custos e investimentos associados por tipologia de medidas para a totalidade dos geradores de vapor envolvidos na Ac o P gina 81 MA Babcock Wanson Aa E PE a a z i TLA spira Relat rio Final de Ac o de Promo o de ADENE ci ncia Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Economia de energia por tipologia de medidas e por sector industrial m Optimiza o de processos m Equipam espec fico para controlo da combust o E Isolamentost rmicos Economia de Energia Final GJ ano m Recupera o de calor m Outras medidas incluin
12. Quadro 12 Algumas impurezas que se podem encontrar na gua de alimenta o de caldeiras e que podem ser causadoras de problemas na central t rmica a no Ea Problemas principais em Subst ncia causadora de Forma f sica da Fonte da subst ncia relacionada com problema na central t rmica subst ncia na impureza na gua de alimenta o instala o Sistema de alimenta o Economizador Sobreaquecedor Sistema de condensados x x Caldeira 1 Carbonato de c lcio eo uso Incrusta es Dureza do c lcio X X 2 Sulfato de c lcio incrusta es Dureza do c lcio o o d S o 3 Silicato de c lcio Dureza do c lcio e s lica MESES ajero ira aoaea delel o Incrusta es Dureza do c lcio X X 5 Hidr xido de magn sio tama lodo Dureza do magn sio o oOo To dxe S o o 7 Cloretos cidos Sou o Coto o po fxf 1 S A Lama Pr rros o no sistema Ferr l vel 8 xidos de ferro La a lodo ou odutos de co os o O siste 1a Ferro sol vel ou X incrusta es insol vel na gua de alimenta o x x x x X X x 10 xido ou hidr xido de alum nio Lama lodo ou Alum nio na gua bruta na gua tratada e nos incrusta es condensados 12 Sica E sra 14 Cobre e xidos de cobre Metale tidas Corros o nos condensados ou no sistema de alimenta o 15 Oxig nio Produtos de conozo Oxig nio dissolvido ou arrastado pela gua de X alimenta o 16 Di xido de carbono Produtos de corros o CO livr
13. Razo vel 14 Deficiente 0 Bom 100 Razo vel 0 Deficiente 0 Final de Ac o de Promo o de jerg tica em Geradores de Calor ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA Da an lise do Quadro anterior conclui se que S o as caldeiras a fuel leo que produzem vapor em termos m dios a uma maior temperatura 187 C ainda que haja um gerador a g s natural de uma f brica do sector Papeleiro que registe o maior valor de temperatura de vapor saturado 211 C A m dia para os geradores de fuel leo tamb m entra em conta com a temperatura mais elevada que se obt m no nico gerador que produz vapor sobreaquecido 300 C Os valores de temperatura do vapor produzido s o obviamente condicionados pelas press es a que operam os geradores j comentadas atr s Em termos de valores m nimos de temperatura de vapor ainda que sejam as caldeiras a g s natural que os registam pode se dizer em termos gerais que n o h grandes diferen as entre os v rios tipos de caldeiras variando entre os 156 C naquelas e os 175 C na caldeira a estilha com valores interm dios e muito pr ximos nos outros geradores 163 C nas de fuel leo e 165 C nas de GPL J no que respeita temperatura da gua de alimenta o dos geradores evidente a exist ncia de algumas diferen as entre os v rios tipos de caldeiras O valor m dio mais elevado 110 C encontra se nas caldeiras a fuel leo seguindo se lhes
14. SPiF arco Ventiladores de ar de combust o Marca e Ano do Tipo de queimador Modo de Tipo Pot t pica kW Tipo Pot t pica kW Tipo Pot t pica kW queimador regula o autom de combust vel de gua de aliment Tipo Centr fugo 100 Valores t picos de pot ncia M n kW 0 55 M x kW 132 M dia kW 27 5 Nota Numa destas caldeiras h ainda 1 ventilador de tiragem for ada dos gases de combust o com 75 kW de pot ncia Tipo Centr fugo 100 Valores t picos de pot ncia M n kW 4 M x kW 4 M dia kW 4 Nota Nesta caldeira h ainda 1 ventilador de tiragem for ada dos gases de combust o com 30 kW de pot ncia Economizadores e pr aquecedores de ar de combust o Economizador Existente 12 N o existente 88 Pr aquecedor de ar de comb Existente 12 N o existente 88 Vide no Quadro 8 alguns exemplos das condi es operat rias destes economizadores Vide no Quadro 9 as condi es operat rias destes pr aquecedores Economizador Existente 0 N o existente 100 Pr aquecedor de ar de comb Existente 0 N o existente 100 Chamin s Caracter sticas Tipo de sa da dos fumos Para cima 88 Na horizontal 6 Para baixo 6 Material de constru o A o 100 Outro 0 Tipos de isolam prot ext L mineral Ch alum 35 L de
15. o ao gerador de vapor s o igualmente importantes e t m reflexos no consumo de energia do gerador mas no diagn stico realizado nessa instala o n o foram obtidos pormenores sobre estes aspectos raz o pela qual n o s o comentados neste Relat rio 15 Como Nm a significar metro c bico de g s natural em condi es normais temperatura de 0 C e press o de 1 01325 bar abs Na convers o de consumos volum tricos para consumos m ssicos deste combust vel utilizou se a massa espec fica de 0 8404 kg Nm P gina 45 aa VAN Ei pm F GE macocs wans ih ETE spira oos ENIM N CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco a ou ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ms 1erg tica em Geradores de Calor No que concerne temperatura de armazenagem do fuel leo nesses tanques e n o sendo boa pr tica manter este tipo de combust vel a temperaturas desnecessariamente elevadas verifica se contudo que apenas em 25 dos casos aquela temperatura considerada adequada n o ultrapassando os 50 C Em cerca de 69 dos casos verificam se nesses tanques temperaturas de armazenagem entre 50 e 80 C que tipicamente correspondem s temperaturas necess rias para bombagem na distribui o aos geradores e em 6 dos casos encontramos temperaturas ainda superiores 80 95 C No entanto mais l gico que em vez de manter permanentemente o combust vel a estas temperaturas nos tanques haja aquecedores sa da dos mesmos para assegurar a t
16. o do interior dos geradores repara o de fugas efectuado qualquer registo f juntas limpeza de tubulares provas de seguran a e testes de combust o com analisador port til Per odos fixos base mensal tipicamente com N o inteiramente esclarecido 3 limpeza da c mara de combust o e dos tubulares FREQUENTE base semanal al m da revis o geral anual tipicamente com todas ou parte das seguintes ac es verifica o do estado de conserva o e funcionamento dos geradores e de outros equipamentos das centrais limpeza de filtros ajuste de purgas provas de seguran a controle da qualidade da gua NOTAS Um gerador tem um sistema integrado de supervis o Num destes 20 geradores tamb m se faz afina o dos queimadores de 2 em 2 meses 13 4 TJ tera Joule 10 2 J Joules ou 1000 GJ giga Joules P gina 43 EST EE CALDEIRAS Lda mmm Pati A ER p p a a A fls Je Spi Fax codecs a CALDEIRAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Relativamente ltima vertente verifica se que ainda h uma percentagem consider vel de geradores cerca de metade da amostra em que n o h qualquer tipo de manuten o preventiva apenas existe manuten o correctiva aquando da ocorr ncia de anomalias avarias ou existindo apenas efectuada uma vez por ano o que parece ser insuficiente para uma boa condu o da oper
17. o quase imediata do investimento associado nem sempre s o realizadas Os montantes de investimento necess rios para estas medidas quando h lugar a eles s o irris rios na maior parte dos casos apenas o correspondente para a aquisi o de um analisador de gases port til Praticamente n o h diferen a entre o valor m dio de payback do investimento total das medidas recomendadas para as caldeiras de g s natural cerca de 1 m s e o valor hom logo registado na caldeira de GPL 1 7 meses Apenas em duas unidades distintas foram ponderados outros tipos de medidas para al m das indicadas para a caldeira n 11 uma recupera o de calor dos gases de combust o com uma temperatura de 270 C para pr aquecimento do ar de combust o com recurso a uma roda de P gina 104 Ran eua 6 pa pa F 2E G macaca wanson fiz Edl spira oa DEM CALDERAS INDUSTRAS rco ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA calor mas que se verificou ser pouco vi vel dados os pequenos consumos verificados na caldeira em quest o e na caldeira n 10 a eventual instala o de um queimador mais eficiente com modula o num rica e sonda de O de controlo da combust o mas que tamb m se verificou que conduziria a um per odo de retorno do investimento necess rio demasiado elevado condicionado pelo regime de labora o do gerador em quest o E por isso em ambos os casos tais
18. 12 148 Poo 5 109 8 7 1 56 o na Santar m 6 130 10 159 1 56 11 136 Set bal 3 65 3 48 3 167 6 74 Viseu 4 22 2 32 oo 2 25 Reg Aut A ores 1 22 1 16 00 1 12 TOTAL 46 1000 63 1000 18 1000 81 100 0 Verifica se que os distritos mais representativos em termos do n mero de caldeiras analisadas foram Aveiro Lisboa Braga Santar m e Porto englobando por si s 70 4 da amostra seleccionada e que tamb m o conjunto desses 5 distritos tem um peso relativo da mesma ordem 69 5 em termos do n mero de empresas unidades fabris envolvidas na ac o As percentagens obtidas s o perfeitamente justific veis pelo facto de nesses distritos exceptuando o de Santar m se concentrar a maior parte das empresas da Ind stria Transformadora nacional Tamb m cerca de 70 das caldeiras de vapor da amostra se situa nesses 5 distritos ao passo que para os geradores de termofluido da amostra foram os distritos de Aveiro Braga e Set bal que mais contribu ram representando 72 2 do total desse tipo de caldeiras analisado A Figura 2 ilustra a representatividade de cada distrito ou regi o aut noma em termos percentuais na localiza o das empresas unidades fabris e das caldeiras analisadas da amostra seleccionada P gina 16 AMBITERMO as Babcock Wanson fi Tra spira ropo ENIM V p Parco CALDEIRAS INDUSTRIAIS ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA Empresas
19. 165 192480 17 6 390000 298 203 Inv gt 75 000 om oem o aoe o o o rors to 1 A implementa o das medidas identificadas conduzir a uma economia total m nima de cerca de 116 8 TJ ano ou 2 8 ktep ano correspondente a 2 9 do consumo de energia anual da totalidade dos geradores de calor da amostra Esta economia de energia traduzir se numa redu o de custos anuais de aproximadamente 1 1 milh es de Euros o que equivale a 3 13 do valor da factura energ tica total associada a estes equipamentos A estas poupan as est associada uma redu o total de emiss es de CO de cerca de 7 919 toneladas ano o que equivale planta o anual de quase 396 000 rvores necess rias para absorver essas emiss es e transform las em oxig nio E tudo isto com um investimento total que tem um valor m dio de payback de 1 2 anos e com a particularidade de quase 60 das economias serem poss veis com medidas cujos investimentos associados se recuperam em menos de 1 ano As chamadas medidas de Boa Gest o Energ tica sem necessidade de investimento ou com investimentos m nimos que n o ultrapassam os 5 000 Euros s o respons veis por mais de 1 4 das economias ao passo que as medidas que envolvem Investimentos M dios com montantes entre os 5 000 e os 75 000 Euros e as medidas associadas a Investimentos Altos acima de 75 000 Euros se traduzem respectivamente em cerca de 56 e 18 das economias de custos i
20. AG NCIA PARA A ENERGIA totais de energia estimadas e em 40 das economias totais de custos e a recupera o de calor dos gases de combust o envolvendo sobretudo a instala o de economizadores respons vel por 40 das economias totais de energia e por 42 das correspondentes economias de custos Seguem se lhes por ordem de import ncia as medidas de optimiza o de processos relacionadas com o melhoramento do controlo e ou manuten o dos equipamentos tais como a repara o de economizadores e a afina o do sistema de alimenta o de gua a instala o de sistemas de detec o de condensados a instala o ou repara o e calibra o de contadores a automatiza o de purgas a substitui o de purgadores avariados a elimina o de fugas de vapor e de gua o sequenciamento autom tico das caldeiras e controlo modulante dos respectivos n veis etc respons veis no conjunto por 12 do total de economias tanto de energia como de custos a instala o ou melhoramento de isolamentos t rmicos em tanques e tubagens de fluidos quentes com 2 5 e 2 0 das economias a recupera o de calor das purgas com 2 3 das economias energia e custos a optimiza o de processos relacionada com o melhoramento do tratamento de gua com 1 2 2 2 das economias e as restantes medidas onde se inclui a substitui o de caldeiras com pouca express o em termos de peso nas economias totais lt 0 5 De salientar que no que
21. M x 285 M dia 285 Tipo Fornalha 6 Tubo de fogo 12 Tubular 82 Posi o Interior 100 Exterior 0 Tipo Fornalha 0 Tubo de fogo 0 Tubular 100 Posi o Interior 100 Exterior 0 2 47 3 24 4 6 Desconh 24 Sim 76 N o 18 Desconhecido 6 Molhada 12 Seca 65 Sim 100 N o 0 Molhada 0 Seca 100 Parcialm seca 0 P gina 89 e E a SE Babcock Wanson ooo E F spira a e nem Ra CALDEIRAS INDUSTRIAS rco Parcialm seca 0 Desconhecido 24 Posi o Horizontais 29 Inclinados 0 Verticais 6 Horizontais e verticais 65 Conte do Tubos de fumo 12 Tubos com leo t rm 88 Posi o Horizontais 0 Inclinados 0 Verticais 0 Horizontais e verticais 100 Conte do Tubos de fumo 0 Tubos com leo t rm 100 Bom 88 Razo vel 12 Deficiente 0 Isolamento L min 100 L de vidro 0 Outro 0 Protec o exterior Ch alum 12 Ch a o galv 12 Ch zinco 71 Outra 5 Bom 100 Razo vel 0 Deficiente 0 Isolamento L min 100 L de vidro 0 Outro 0 Protec o exterior Ch alum 0 Ch a o 0 Ch zinco 100 lat rio Final de Ac o de Promo o de ADENE cia Energ tica em Geradores de Calor
22. a E a Babcock Wauseon CH Tl Spi ra on am EA CALDEIRAS INDUSTRIAS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 15 An lise da combust o e determina o da efici ncia t rmica dos v rios geradores de vapor analisados NOTAS Rendimentos assinalados com significam que as caldeiras em causa disp em de economizador e rendimentos assinalados com significam que as caldeiras disp em de pr aquecedor de ar de combust o Pot Press o bar Temp C An lise dos gases de combust o Rendimento aom i devari o eaga calculado o gerador T C 0 3 CO CO Excesso de ar T C 0 3 CO gt CO Excesso de ar T C 0 3 CO gt CO Excesso de ar de combust o de combust o de combust o GERADORES DE VAPOR UTILIZANDO G S NATURAL COMO COMBUST VEL 8 175 100 2o 45 o3 o0 w 4 os o 5 as 7 5 173 100 E RR oS O RR E O O O a J O RR RR l gt 10 184 100 190 45 95 o0 2 1 1010100 4 o o 5 so 14 198 100 1 45 o5 o0 2 w 4 o o 2 sa Cald 4 5 156 30 19 127 s6 o ns d o oS oS S l gt Sa a aa d oo s y a 4 5 156 30 pal Ms aa kool moo Lete l ad a a e a mms 6 5 168 60 m 33 10 oo 7 ws 32 w1 oo 16 az 31 102 oo 16 so 15 enmicm as zo z9 oo 4 J l J 11 gt f sa e7
23. e das quantidades de carbono apenas nos caso de combust veis s lidos ou l quidos existentes nos gases de combusi o Para a determina o dos teores de Os CO e CO podem utilizar se instrumentos de tipo muito diverso que v o desde o analisador descont nuo ou port til que tanto pode medir apenas um destes gases como todos eles at aos aparelhos autom ticos de registo cont nuo J no que concerne s part culas de carbono n o queimado ou densidade dos fumos fuligem produzida a sua medi o pode ser efectuada por um opac metro de Bacharach com o qual se obt m uma imagem qualitativa simples das condi es de combust o os fumos podem ser comparados visualmente com padr es procedendo previamente remo o de uma quantidade de gases com uma bomba atrav s de um papel de filtro e a quantidade de fuligem depositada no filtro ent o comparada com uma s rie de padr es de tonalidades diferentes com escala de O a 9 em que o O corresponde a limpo e o 9 a negro sendo que numa combust o optimizada esse par metro dever ter um valor inferior a 3 Se o valor ptimo de O ou CO2 n o pode ser obtido sem excessivo teor de CO ent o o equipamento de queima dever ser examinado para se detectarem avarias distor es ou necessidade de limpeza O excesso de ar relativamente elevado necess rio ao bom funcionamento de um gerador e que mais acentuado para determinados combust veis como os s lidos ou l quidos adv
24. gios 100 Centr fugo 100 Centr fugo 100 Existente 0 a aE 0 1 Modulante 0 N o existente 100 Para baixo 0 Ano Valores de pot ncia Valores t picos de pot ncia Material de constru o Desconhecido 100 3 bombas x 4 kW M n kW 1 5 Pr aquecedor de ar de comb ed zi M x KW 1 5 Existente 0 Es a 3 Tipos de isolam prot ext M dia kW 1 5 N o existente 100 L mineral Ch alum 0 L de vidro Ch alum 0 L mineral Ch zinco 0 L min Sem protec o 0 Sem isolam e sem prot 100 Tipo de tiragem Natural 100 For ada 0 Regulador de tiragem damper Autom tico tudo nada 0 Autom tico modulante 0 Manual 0 N o existente 100 P gina 93 Gu Babcock Museu Cio fm l ds Spi rax Enim NA CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Os ventiladores de ar de combust o s o centr fugos normalmente s existe um por gerador com pot ncias dos respectivos motores el ctricos que n o ultrapassam os 11 kW O valor m dio de pot ncia para toda a amostra de cerca de 5 6 kW Foram encontradas apenas 3 caldeiras com economizador de termofluido o que constitui 17 da amostra Verifica se que o incremento que se consegue na temperatura do termofluido custa desta recupera o de calo
25. m do facto da c mara de combust o ser de paredes frias pelo que se torna necess rio que todo o combust vel seja queimado antes de os gases de combust o em contacto com as paredes frias da c mara arrefe am at ao ponto da reac o n o poder continuar Valores de excesso de ar superiores aos recomendados contribuem para o aumento da perda de energia nos fumos Por exemplo para uma caldeira a fuel leo e outra a g s natural ambas com os gases de combust o a uma temperatura de cerca de 220 C por cada 10 de redu o no excesso de ar o rendimento de cada uma delas aumenta respectivamente 0 6 fuel leo e quase 1 g s natural Consoante o tipo de combust vel queimado no gerador assim varia o ponto ptimo de funcionamento correspondente a um determinado excesso de ar de combust o traduzido em certos valores dos teores dos gases acima referidos nos fumos Estes valores de excesso de ar de combust o j foram mencionados atr s para os tipos de combust veis encontrados nas caldeiras analisadas e f rmulas como as indicadas no Anexo 1 do modelo de Relat rio utilizado nos Diagn sticos Energ ticos ou gr ficos como os apresentados no Anexo 3 desse documento possibilitam a sua determina o a partir da composi o dos gases de combust o teores de O ou CO e CO P gina 66 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em
26. m todos c maras de invers o secas Como j foi referido 87 3 das caldeiras da amostra em termos de conte do dos tubos s o do tipo tubos de fumo sendo portanto as restantes 12 do tipo tubos de gua Deste ltimo valor 9 5 t m a particularidade de serem caldeiras de vaporiza o r pida isto geradores em que o corpo de press o constitu do por serpentinas tubulares dentro das quais circula o fluido a aquecer gua vapor serpentinas essas que s o aquecidas exteriormente quer pela radia o da chama proveniente da combust o do combust vel quer pelos gases de combust o J no que respeita posi o dos referidos tubos e considerando tamb m a do eixo da serpentina no caso das caldeiras de vaporiza o r pida podemos dizer que predominante a posi o horizontal dado que a que se verifica em 92 1 das caldeiras da amostra Apenas em dois geradores 3 2 da amostra com uma nica passagem de gases de combust o foi detectada uma posi o diferente dos tubos concretamente a inclinada Houve ainda tr s geradores dois dos quais com uma nica passagem de gases e o outro com tr s passagens em que n o foi poss vel conhecer a posi o exacta dos tubos O isolamento t rmico propriamente dito em 85 4 das caldeiras constitu do por mantas de l mineral Verifica se tamb m que em 3 dessas caldeiras 4 8 a par da l mineral existe um outro isolamento em tijolo refract
27. o existente 100 Vide no Quadro 8 as condi es operat rias deste economizador Chamin s Caracter sticas 0 Tipo de sa da dos fumos Para cima 87 Na horizontal 8 Para baixo 5 Material de constru o A o 90 Outro 10 Tipos de isolam prot ext L mineral Ch alum 18 L de vidro Ch alum 21 L mineral Ch a o galv 3 L min Sem protec o 13 Sem isolam e sem prot 45 Tipo de tiragem Natural 100 For ada 0 Regulador de tiragem damper Autom tico tudo nada 0 Autom tico modulante 0 Manual 49 N o existente 51 Tipo de sa da dos fumos Para cima 83 Na horizontal 17 Para baixo 0 Material de constru o A o 100 Outro 0 Tipos de isolam prot ext L mineral Ch alum 33 L de vidro Ch alum 0 L mineral Ch a o galv 0 L min Sem protec o 0 Sem isolam e sem prot 67 Tipo de tiragem Natural 100 For ada 0 Regulador de tiragem damper Autom tico tudo nada 0 Autom tico modulante 0 Manual 33 N o existente 67 ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA Tipo de Geradores Caldeiras Queimador 100 a Fuel leo 17 Caldeira a Estilha 1 Grelha mec Parafuso sem fim 100 AMBITERMO Equipamento de queima Marca Pulveriz por centrifuga
28. para envio da gua quente para o OP C amp M 6 830 5 000 0 7 tanque de alimenta o quando o n vel da caldeira seja atingido aquecendo o SUB TOTAL e saso soo om Revis o ao tanque de gua de reposi o para melhor controlo do n vel de gua nesse tanque e Un Fabril n 26 evitar sa da de vapor pelo respiro OP OSM B erla eao B Sa E e O Ca oo a O E E ep E E sms Esses Un Fabril n 27 Regula o da combust o da caldeira BG OPCmb 27 o S qa o 2sjo oaj 250 02 SENTE RC RE A DO O O O O E E Un Fabril n 28 Instala o de purga cont nua nas duas caldeiras e liga o a acumulador ou consumidor DM o RC o fo 44 oo o smT o 138 5310 7500 14 S ol e o ooo S a a e saoj 750 14 Descri o Un Fabril ne 18 Cald n 22 e 34 2 000 0 5 bombas e economizador da cald n 34 SUB TOTAL 9 000 89 O O N co Q O gt o l eh N gt o o S Un Fabril n 22 Cald n 16 e 19 Un Fabril n 25 Cald n 9 e 25 P gina 11 PE my prt EdE spira CALDERAS INDUSTRIAS arco inal de Ac o de Promo o de ADENE rg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 17 continua o mento Caldeiras em Custos m Consum m Descri o Cat invest Cat tipol em Consumo em Custos 10 Nmfau ano EURiano EUR ana E E O O O RR DI ERREI CTIS E SER E O O AE TT IT
29. s passagens dos gases de combust o derivado do facto de haver uma c mara de invers o de gases anterior e outra c mara posterior Seguem se lhe por ordem de import ncia as caldeiras sem c maras de invers o portanto com uma nica passagem de gases pela caldeira e com um peso relativo de 11 1 da totalidade da amostra as caldeiras com tr s c maras de invers o e quatro passagens de gases representando 4 8 da amostra e as caldeiras com uma nica c mara de invers o e duas passagens de gases de combust o com um peso de 3 2 Normalmente as caldeiras de duas passagens de gases s s o utilizadas para pequenas produ es de vapor ou press es de vapor reduzidas As caldeiras de quatro passagens de gases encontradas s o todas do tipo de vaporiza o r pida e 6 das 7 caldeiras com uma nica passagem de gases apresentam das maiores superf cies de aquecimento da amostra gt 246 m Quanto aos tipos de c maras de invers o encontradas em 46 dos geradores s o secas em 22 parcialmente secas em 13 molhadas e em 6 do tipo misto com uma c mara molhada e outra seca Em oito dos geradores analisados 13 n o foi poss vel obter informa o sobre esta caracter stica t cnica Todos os geradores com c maras de tipo misto s o de 3 passagens de gases tal como aqueles com c maras parcialmente secas e todos os que apresentam c maras molhadas s o de 2 passagens de gases J os geradores de 4 passagens de gases t
30. 85 85 lt Rend lt 90 90 lt Rend lt 95 Gama de Rendimentos Fig 9 Rendimentos dos Geradores de Vapor analisados 59 caldeiras Da an lise de toda esta informa o de ambos os Quadros e da Figura constata se o seguinte De um modo quase geral os rendimentos das caldeiras analisadas s o baixos em consequ ncia de uma combust o n o optimizada excep o de pouco mais do que uma d zia de geradores de vapor que apresentam condi es de combust o razo veis ou at mesmo muito boas as restantes pautam se por apresentarem excessos de ar de combust o elevados e nalguns casos com valores Claramente exagerados independentemente do tipo de caldeira que se considere e isto em uma mais do que uma ou at mesmo em todas as chamas de funcionamento testadas e em resultado disso as perdas de calor nos fumos gases de combust o s o mais elevadas do que deveriam ser contribuindo sobremaneira para o decaimento dos rendimentos desses geradores P gina 62 e a TN Ea pm F GAR Pacou mansoni dra spira iscas Dre CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Mesmo tendo em conta que em geradores mais antigos ou que para funcionamentos que n o chama m xima a regula o daquele par metro mais dif cil a situa o atr s referida de excessos de ar elevados bvia Verifica se que nas caldeiras a g s natural se opera em alguns ge
31. 94 o o aa 92 2 260 4 500 SUB TOTAL I a a 7500 14 Regula o peri dica da combust o da caldeira com recurso a analisador port til BGE OP Comb Uso eficiente do sist de controlo de TSD dado os ind cios de sonda com incrusta es e a sua limpeza DO ese iwo os Teeba rende roih d ieminameS para rena Dorm fonciona riena A c Aaae purgak EEN pis E RR RR RR S ds au instala o de sistema de controlo autom icodacombusi o Mm la mi IE PI SE a O O O O RS RR E instala o de isolamento t rmico nos tanques de quadealmenta o BG ior woj 0 0 s o sas 200 oe Substitui o de purgadores avariados mM ocm o s eso soo om Do woa o o po e o Som ras ar ao e Regula o da combust o dacaldi no m cm too ae oso soo os instala o de contador devapornacaldn60 m ocem nal nal ra na soo na Controlo autom tico da combust o ro termodestrator cad w5 Mm a J Ss o oer oo oe instala o de pr aquecedor de ar de combust o na cad n 60 C m ne s i ae 650 soo s1 Oooo wa o E S O O S a s or O E Regula o da combust o dasduascadeires m ocom w amo wo aro w0 os Automatiza o das purgasdedesconcenta o Mm ocum 60 e se asma oo oe aplica o de economizadores nas duas caldeiras n e mo o ceo iero eol eooo 1a ETO o e A E S E S E N E S E O ess OO ane ovo os Manu
32. Babcock amp Wilcox 3 1970 1979 5 gt 2e lt 4MW 8 100 200 m 15 215 e lt 20 bar 10 3 21e lt 5th 9 20 030 e lt 0 060 6 i CSC 2 1980 1989 5 gt 4e lt 6 MW 9 gt 200 e lt 400 m 11 gt 20 e lt 30 bar 1 0 gt 5 e lt 10 th 12 gt 0 060 e lt 0 090 0 EQUIMETAL 2 1990 1999 7 gt 6e lt 8MW 6 gt 400 e lt 650 m 0 230 e lt 50 bar 0 0 210e lt 15th 11 20 090 e lt 0 120 O Fonseca amp Seabra 1 2000 2009 17 gt 8e lt 10 MW 4 215e lt 25th 3 GEVA 1 gt 10e lt 15 MW 4 225e lt 45t h 0 JOTEX 1 gt 15 e lt 20 MW 0 Lu s Gon amp Irm o 4 gt 20 e lt 35 MW 0 Mangazinni 1 MORISA 8 PROTER 3 SIEGFRIELD 1 TERMEC 1 Vulcano Sadeca 1 YGNIS 2 Total 39 Caldeiras Total 39 36 Cald Total 39 Cald Pot Total 39 34 Cald Total 39 Cald Total 39 Cald Timbre m dia Total 39 38 Cald Total 39 10Cald 16 Fabricantes Idade m dia 16 anos nom m dia 5 0 MW Sup aq m dia 170 m Vapor saturado 12 7 bar P serv m dia 9 6 bar Cap m x m dia 7 2t h Tx eb m dia 0 030 N de AMBITERMO 2 Desconhecido 2 Desconhecida 1 Desconhecida 2 Saturado 16 lt 10 bar 0 11 Desconhecida 2 Desconhecida 6 Caldeirasa EQUIMETAL 1 Anterior a 1970 O gt 0 15e lt 2 MW 3 lt 100m 3 Sobreaquecido 1 210 e lt 15 bar 12 5 lt 1t h 0 lt 0 030 mY m s 4 Fuel leo LOOS 1 1970 1979 3 gt 2e lt 4
33. Final de Ac o de Promo o de 1erg tica em Geradores de Calor ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 1 Amostra de empresas industriais e geradores de calor seleccionada para a Ac o Localiza o da Empresa Sector Ind stria N e Tipo de Distrito Caldeiras TESE produ l l 2 2 2 2 2T IT l l Quimica 7 Fabrica o de biodiesel Alimentar Fabric de produtos base de carne N lt lt Aveiro Quimica Fabric de resinosos e seus derivados NJN lt 1 V V V V V V V V V V V 2 2 2 N NJ N A A 2V 2V Legenda V Caldeira de vapor T Caldeira de termoflu do P gina 15 KA E pa a a E a Babcock Wauseon CH Tl Spi ra Pama hsm CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Distribui o Geogr fica da Amostra de Empresas Caldeiras seleccionada No Quadro 2 apresentada a distribui o geogr fica das empresas unidades fabris e das respectivas caldeiras seleccionadas para efeitos dos diagn sticos energ ticos a realizar Quadro 2 Distribui o por distritos e regi es aut nomas da amostra seleccionada aldeiras de aldelras qe otal qe p f a he oj a a ea nas Braga _ 130 5 79 6 333 11 136 E S O E E T ara mea E 1 af ar E s so z ss eira 2 43 4 63 oo 4 49 Lisboa 6l 130 11 175 1 56
34. Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Resumindo as maiores perdas de calor de uma caldeira s o sempre devidas aos gases de combust o que v o para a atmosfera sendo as perdas determinadas pela massa de g s por kg de combust vel queimado e pela sua temperatura O caudal de gases de combust o est directamente relacionado com o caudal de ar de combust o e na pr tica controlado atrav s do ajuste da v lvula de alimenta o de ar ao queimador at se conseguirem as leituras desejadas de CO e O Embora os t cnicos e os operadores das caldeiras possam ajustar o equipamento de queima de forma a obter em qualquer instante regimes ptimos de funcionamento a raz o ar combust vel varia constantemente devido principalmente a factores como os seguintes poder calor fico do combust vel viscosidade do combust vel influenciada pela sua temperatura no caso de combust veis l quidos temperatura e humidade do ar de combust o altera o das quantidades de ar prim rio e secund rio condi es do queimador sujidade folgas nas liga es altera es dos par metros geom tricos do pr prio queimador chama mal centrada em rela o c mara de combust o etc 7 Como tamb m j se viu o conhecimento da temperatura dos gases de combust o um elemento imprescind vel para a quantifica o do rendimento da combust o A determina o daquela feita com um indicador ou sonda de te
35. Limpeza das superf cies de aquecimento e regula o da combust o da caldeira E OP Comb i EO s 5 081 1 000 Cald n 3 SUB TOTAL ESSA add E e eim OP Comb e m 1 000 EEE Cald n 1 SUB TOTAL ear a ee oi OP Comb e 1206 1000 08 Cald n 2 SUB TOTAL Un Fabril n 46 Limpeza das superf cies de aquecimento e regula o da combust o nas duas caldeiras e oie OP Comb e 1 000 de ECONOMIAS comparativamente aos consumos de energia das caldeiras analisadas Totalidade da amostra P gina 102 Pa A PS pm m E GGA Babcock Wanson o EdE spira o ma Ne CALDERAS INDUSTRIAS arco t rio Final de Ac o de Promo o de ADENE nerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 32 Desagrega o do potencial de economias por tipo de caldeiras Economia de Economia de Economia de PRI Do Tora w oo zs 100 creo 1000 es 100 0 000 Economias de Energia Prim ria e de Custos e Investimentos associados 120 000 7 300 100 000 E Economia anual EUR E Investim EUR bl Economia anual tep Fig 15 Economias de energia e de custos e investimentos associados por tipologia de medidas para a totalidade dos geradores de termofluido envolvidos na Ac o P gina 103 PE Babcock Wanson giso ra spi ra AMBITERMO en aos ENIM 027 a a CALDEIRAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores d
36. MW e a pot ncia m dia para a totalidade da amostra de 2 386 MW ou cerca de 2 053 000 kcal h Como j foi referido estas caldeiras e as correspondentes instala es n o s o pressurizadas as nicas press es envolvidas e que s o baixas 0 4 6 bar devem se press o de bombagem necess ria circula o do termofluido no circuito e portanto para vencer as perdas de carga o que permite dispensar a exist ncia de fogueiros N o obstante estes geradores na sua quase totalidade poderem atingir temperaturas m ximas da ordem dos 300 C na pr tica e em condi es normais de opera o os valores m ximos que se verificam na sa da de termofluido s o de 290 C apenas em um gerador e de 285 C em outros tr s geradores O diferencial de temperaturas entre a sa da e a entrada de termofluido nos geradores n o excede os 15 C De salientar que em 4 dos geradores analisados foram observadas temperaturas de termofluido bem abaixo dos valores mais usuais acima mencionados isto na gama 103 125 C Quanto ao tipo de c mara de combust o que predomina nestes geradores o de paredes tubulares que se verifica em cerca de 83 das caldeiras da amostra Encontramos ainda dois geradores 11 1 com c mara de tubos de fogo e um outro 5 6 com fornalha Em qualquer dos geradores da amostra esta c mara situa se no seu interior Metade dos geradores da amostra de duas passagens dos gases de combust o e o se
37. TT TT 46 Timos 38 sengi gv 1352 73 07 seo m ee o4 Jc s 1a s4 o3 ar mas Oo S GERADORES DE VAPOR UTILIZANDO FUEL LEO COMO COMBUST VEL o Z gt o S S y O GERADORES DE VAPOR UTILIZANDO FUEL LEO COMO COMBUST VEL 47 Ttumois om senm d o do o T oS oS oS oS l S f a l s a oo d s l a 48 Tumo om ema S o T gt oS oS oS oS d o S w f ao fs f oo a so E E 49 Ttumo s 19 65m8 20 1z e1 ns 00 n am 48 123 oo as 44 126 o0 27 so rimors s6 sims 2s ss 131 00 2 2 ss 180 00 2 as 86 182 oo n ms 51 Timos so 9 180 Arange J l J I Juno 423 63 o m J l o polo J a 52 Timos 41 95 7182 50 19 so i21 00 n 24 36e 2 oof a J l J io E f eis at osn e tu as aa a mim s at oo bom oo le s at dL onoo o eo 54 Timos 49 10m184 70 203 66 814 00 46 o o of J s oo ui az O RR a E RD a aa a Ce rumos se M senei ar leo una os P w fae as Mies oo f a fon aa fofos am 57 T fumo 3 9 2 181 50 199 33 134 oo 19 _ 239 42 127 oo 23 _ 37 53 19 oo 3 oe il 58 Tfumo 3 12 192 50 ae fas fas oo ou ae sa fo oo so f ao faso oo ea 59 Tfumo 3 12 192 50 mB e es dd 27 o7 150 00 3 me do no tl Bo y 5 data do diagn stico esta caldeira estava em manuten o pelo que n
38. Total de 63 caldeiras 4 passagens 1 passagem 4 8 11 1 2 passagens 3 2 Fig 8 Distribui o dos Geradores de Vapor pelo N mero de Passagens dos Gases de Combust o 2 AA a 2 E n l i C mara de invers o parte do gerador onde se faz a invers o dos gases quentes resultantes da combust o Esta c mara quando existente e no que se refere ao seu tipo pode classificar se em molhada totalmente envolvida por gua seca ou parcialmente seca Foram identificados alguns geradores com duas c maras de invers o em que uma do tipo molhada e outra do tipo seca e tais situa es s o referidas no Quadro 6 como Misto M S 3 O n mero de passagens dos gases de combust o que pode ser 1 2 3 ou 4 depende do n mero de c maras de invers o Tubular conjunto de tubos do gerador onde circulam os gases quentes de combust o ou o flu do gua a aquecer P gina 30 SPifParca Babcock Wanson DA e a mm CALDEIRAS LGA com CH AMBITERMO Groupo ENIM ada o Final de Ac o de Promo o de ADENE y org tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA o E Quadro 6 Outras caracter sticas t cnicas da amostra de geradores de vapor analisados NOTA As percentagens indicadas para diversos itens referem se ao n mero de caldeiras que verificam esse item comparativamente ao total de caldeiras do tipo em an lise Estado de conserva o Isolamento e protec o ext Tipo de C
39. Um bom controlo das purgas dos geradores de vapor equivale a poder reduzir se os custos operacionais e de tratamento da gua traduzindo se em Menores custos com o tratamento externo Menor consumo de gua de compensa o Menor manuten o necess ria Aumento do tempo de vida til da caldeira Menor consumo de produtos qu micos para tratamento da gua Feito este pre mbulo um pouco extenso mas que tem essencialmente uma finalidade pedag gica sobre o tratamento necess rio da gua de um gerador de vapor e respectivas purgas constituindo informa o importante para quem opera com este tipo de equipamentos passamos a apresentar de forma resumida a situa o encontrada na amostra de 63 caldeiras de vapor analisadas no que concerne a estes aspectos ou com eles relacionados 1 m i pi i N m m i A z A Trata se de tanques onde a press o reinante inferior press o do l quido que se pretende vaporizar Ao dar entrada no tanque o l quido cuja temperatura superior temperatura de equil brio entre o l quido e o vapor press o reinante vaporiza se at que a sua entalpia iguale a entalpia do l quido correspondente press o do tanque P gina 55 A MAMA Babcock Wanson ij EdE spira a ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Como se sabe o peso relativo da gua de compensa o make up na gua de alimenta o dos gerador
40. a particularidade do terceiro valor pertencer nica caldeira que produz vapor sobreaquecido e que do tipo aquotubular e que tamb m disp e de um pr aquecedor de ar de combust o De assinalar tamb m os rendimentos interessantes encontrados nas caldeiras de vaporiza o r pida variando entre um valor m nimo de 84 8 e um valor m ximo de 87 5 com uma m dia de 86 2 Por ltimo e para se ter uma ideia dos pesos dos v rios tipos de perdas que contribuem para os rendimentos que foram determinados apresenta se na tabela seguinte as m dias de valores obtidas para cada tipo de chama testada Estes valores reflectem a totalidade da amostra analisada P gina 64 Pari VA E pa a E G Pamcoch wanson giy EdE spira E rco ms ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA f Valores das perdas em base PCI Tipo de perdas m dias chama chama chama m nima m dia m xima Perdas associadas ao calor sens vel nos o gases secos de combust o Pye 7 60 1 91 8 80 Perdas associadas entalpia do vapor E de gua nos gases de combust o PH gt 0 1 8 1 96 2 12 Perdas associadas a inqueimados nos 5 gases de combust o Pco 0 17 0 13 0 17 Perdas associadas s purgas Pp 0 91 0 89 0 86 Perdas por radia o e convec o e E outras n o contabiliz veis P 2 98 2 91 2 85 Total de perdas 13 49 13 52 14 80 Vale
41. a gest o da procura energ tica est o previstas diversas ac es de apoio a empresas do sector industrial para que estas mais facilmente alcancem ganhos de efici ncia energ tica e redu es das suas facturas energ ticas nomeadamente pela dinamiza o de medidas ditas transversais com incid ncia espec fica em determinadas reas como sejam a Produ o de Calor e Frio Nesta vertente de actua o os sistemas de combust o sobretudo relacionados com Geradores de Calor assumem particular relev ncia pelo que a ac o objecto do presente Relat rio Final de Promo o de Efici ncia Energ tica em Geradores de Calor se enquadra na Medida Transversal do PNAEE designada por Produ o de Calor e Frio Sistemas de Combust o N o obstante os Geradores de Calor serem respons veis por consumos de energia significativos em v rios subsectores industriais no que concerne sua efici ncia energ tica gest o de energia tais aspectos s o frequentemente negligenciados e da a sua explora o na maioria das instala es n o ser a mais eficiente Isto origina rendimentos t rmicos inferiores ao que seria razo vel e que se traduzem em maiores consumos de energia e emiss es de poluentes atmosf ricos Pretende se pois que uma ac o como esta desenvolvida pela ADENE e com o apoio de 4 Parceiros adiante discriminados possa contribuir para o t o desejado aumento de efici ncia energ tica n o s nas empresas que dispon
42. a utiliza o de antiespumantes org nicos para obviar fen menos de fermenta o condicionadores de lamas fosfatos alcalinos e tratamento da alcalinidade para se evitar incrusta es at ao recurso a fosfatos alcalinos com correc o de alcalinidade e outros produtos qu micos absorvedores de oxig nio e inibidores de corros o para condensados para contrariar as corros es Estes tratamentos tendentes sobretudo a reduzir a dureza os teores de total de s lidos dissolvidos TSD e de s lica na gua de alimenta o a corrigir a alcalinidade a remover mat ria em suspens o e a eliminar o oxig nio e di xido de carbono est o interligados finalidade e import ncia das instala es podendo assim ser mais ou menos eficientes e inclusive passar por um processo de desmineraliza o total Basicamente os processos ou t cnicas de tratamento externo podem agrupar se em e Precipita o qu mica em que s o adicionados produtos qu micos tais como cal apagada cal viva carbonato de s dio aluminato de s dio hidr xido de s dio ou fosfato triss dico que levam precipita o do c lcio e do magn sio como compostos de baixa solubilidade Os precipitados s o pulvurulentos n o aderentes e facilmente evacu veis nas purgas e Permuta i nica o processo mais utilizado e mais corrente no qual feito um amaciamento da gua por recurso a descalcificadores Aqui a gua dura obrigada a atravessar um leito de re
43. ao todo quase 32 da amostra al m de que tamb m em cerca de 13 das caldeiras encontradas se desconhecia a sua idade pelo que muito provavelmente tamb m estar o naquele lote de geradores de vapor mais antigos A caldeira mais antiga de 1971 e utilizando fuel leo como combust vel foi encontrada numa empresa do sector das Bebidas enquanto as caldeiras mais recentes do tipo de vaporiza o r pida e consumindo g s natural eram de 2009 sendo duas do sector Alimentar e uma do sector Papeleiro A m dia de idade das caldeiras que consomem g s natural de 16 anos enquanto nas caldeiras a fuel leo de 19 anos As caldeiras mais recentes s o as que utilizam os outros tipos de combust vel respectivamente com uma m dia de somente 2 anos de idade nas que consomem GPL e de 3 anos na nica que utiliza um combust vel s lido estilha J no que se refere aos fabricantes destes geradores de vapor not ria uma enorme variedade de origens tendo sido identificados 20 fabricantes distintos para a totalidade da amostra Em termos de pot ncias nominais h uma distribui o razo vel e quase equitativa do n mero de geradores pelas tr s gamas mais baixas e que s o as que t m maior peso relativo acima de 150 kW e at 2 MW cerca de 25 da totalidade da amostra acima de 2 MW e at 4 MW 19 e acima de 4 MW e at 6 MW cerca de 22 Portanto estamos a falar de um total de 42 geradores nestas gamas que represent
44. caldeira a estilha As caldeiras com menor timbre analisadas e que consomem g s natural foram duas de uma empresa do sector de Fabrica o de M quinas e de Equipamentos n e com um valor de 6 bar De entre as caldeiras analisadas 63 5 40 geradores t m uma press o normal de servi o abaixo dos 10 bar e apenas 30 2 19 geradores produzem vapor a uma press o compreendida entre 10 e 15 bar H ainda 4 caldeiras que operam noutras gamas de press o das quais 3 4 8 na gama igual ou superior a 15 bar e inferior a 20 bar A caldeira de maior timbre logicamente a que produz vapor a maior press o 30 a 40 bar e do mesmo modo tamb m as caldeiras de menor timbre atr s referidas s o as que apresentam menor press o de servi o 4 5 bar Em termos de valores m dios da press o de servi o por tipo de caldeira eles s o respectivamente 9 6 bar nas caldeiras a g s natural 10 5 bar nas caldeiras a fuel leo 7 4 bar nas caldeiras a GPL e 8 bar na caldeira de estilha 1 E i m P i A No presente documento e como usual sempre que se menciona o timbre ou a press o de servi o de caldeiras os valores em bar apresentados respeitantes a esses par metros referem se a press o relativa P gina 25 A MAMA pe praa NN bcock anson a Em c E a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A E
45. da maior parte dos geradores a GPL quase todos eles de vaporiza o r pida A maioria dos permutadores de calor dos economizadores encontrados de feixe tubular em a o carbono e com uma configura o em contra corrente Da an lise dos valores do Quadro 8 verifica se P gina 39 Dani bcock Wanson E sa a j mas rh ra tr LO 14 Spi ra sra Dm CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA que este tipo de recupera o de calor dos gases de combust o para pr aquecimento da gua de alimenta o poss vel para diferentes pot ncias nominais dos geradores bem como para diferentes temperaturas da gua de alimenta o isto com ou sem uma percentagem significativa de recupera o de condensados J no que concerne recupera o de calor dos gases de combust o para pr aquecer o ar de combust o apenas foram encontrados dois pr aquecedores de ar e apenas em geradores a fuel leo o que portanto corresponde a somente 3 da amostra de geradores analisada Pelos valores de temperaturas envolvidas no economizador do gerador de maior pot ncia nominal constata se que a regra de n o se dever baixar a temperatura dos fumos para valores inferiores a 150 C parece n o ser seguida pelo que h com toda a certeza e tal foi comprovado no diagn stico problemas de condensa es cidas neste equipamento Os permutadores destes pr aque
46. de condensados Nota Regra geral por cada 6 C de aumento da temperatura OP C amp M 41 7 1 580 37 7 16 927 na na da gua de alimenta o por recupera o economiza se 1 de combust vel SUB TOTAL m n n o contabilizados os valores da ltima medida por impossibilidade de c lculo do investimento j que envolve aspectos fora da Central de Vapor contudo aquela dever ser ponderada pela empresa industrial pois o investimento pode ser de valor reduzido Regula o da combust o de ambas as caldeiras com analisador port til BGE OP Comb E 1 599 14 367 1 000 dida de sistema autom tico de correc o de O nas duas caldeiras E O 105 8 O 3 998 35 918 24 E Un Fabril n 13 de vapor de revaporiza o Cald n 32 e 33 Sequenciamento autom tico das caldeiras e controlo modulante dos respectivos n veis para obviar ocorr ncias de fen menos de mar ebuli o espont nea por queda de press o que s o frequentes em Centrais OP C amp M 40 000 com v rias caldeiras e que originam o disparo de alarmes de n vel m nimo e paragem das caldeiras com o consequente arrasta mento de grandes quantidades de gua e espuma junto com o vapor e contamina o das redes deste fluido E e e E E O O E Substitui o dos economizadores que se encontram tora deseo m Ro mol smi sz o woof 19 Un Fabri ne 14 Peparac o do isolamento t rmico das tubagens de vapore de condensados BGE wor x
47. de paragem mais ou menos longo s se observa em duas caldeiras a fuel leo 3 da amostra Em qualquer destes tipos a regula o autom tica assegurada pelo comando de v lvulas e registos por ac o de servo motores mec nicos hidr ulicos pneum ticos ou el ctricos actuados por um detector de temperatura ou press o Quanto aos tipos de bombas existentes no que se refere s necess rias para a alimenta o de combust vel l quido fuel leo predominam as rotativas de carretos ou engrenagens exteriores que s o particularmente adequadas para a movimenta o de fluidos com viscosidades elevadas e que se verificam em 82 das caldeiras e nas de alimenta o de gua aos geradores s o as centr fugas que se encontram em maior n mero correspondendo a 90 da amostra Em cerca de metade dos geradores de fuel leo existe apenas uma bomba para alimenta o do combust vel enquanto na outra metade se pode encontrar duas ou tr s sendo mais frequente a situa o de duas bombas A pot ncia m dia destas bombas de combust vel de 2 kW e o m ximo valor de pot ncia encontrado apenas numa caldeira de 5 5 kW Tamb m no que se refere s bombas de gua de alimenta o dos geradores na maioria dos geradores encontra se duas bombas com uma delas quase sempre em situa o de reserva O valor P gina 38 27 N a JE GE moca wasn fi TLI spira AMBITERMO vogo GAINA Bl CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADE
48. dios dos v rios tipos de perdas que contribuem para os rendimentos que foram determinados s o os que se apresentam na tabela seguinte para cada tipo de chama testada Estes valores reflectem a totalidade da amostra analisada Valores das perdas em base PCI Tipo de perdas m dias chama chama chama m nima m dia m xima Perdas associadas ao calor sens vel nos gases secos de combust o P 8 94 8 60 9 98 Perdas associadas entalpia do vapor o 5 de gua nos gases de combust o PH 0 2 94 2 91 2 19 Perdas associadas a inqueimados nos a gases de combust o Pco 0 00 0 00 0 00 Perdas por radia o e convec o e 5 outras n o contabiliz veis P 1 72 1 60 1 70 Total de perdas 12 80 12 77 14 08 Por ltimo e com base em toda a informa o recolhida e nos desempenhos energ ticos traduzidos pelos rendimentos destes geradores de termofluido conclui se que os custos de produ o de energia til de aquecimento do termofluido nos dois tipos de caldeiras testadas s o respectivamente Caldeiras a g s natural 10 63 EUR GJ Caldeira a GPL 23 07 EUR GJ 2 2 3 Potencial de economia de energia identificado Medidas recomendadas O Quadro 31 resume as medidas de economia de energia e de custos recomendadas nos diagn sticos efectuados Tamb m aqui se adopta uma classifica o das medidas por categorias quer em termos de montantes de investimento envolvidos si
49. es de serem numa base semestral o que de todo inadequado podendo dar azo a uma condu o deficiente da opera o dessas caldeiras Tendo por base os resultados das ltimas an lises que foram facultadas no decurso dos diagn sticos poder se concluir que apenas em cerca de 60 das caldeiras o tratamento de gua que efectuado se pode considerar adequado com os valores dos diversos par metros das an lises a estarem dentro dos limites recomendados Portanto h ainda uma percentagem consider vel de geradores 42 que apresenta valores de diversos par metros das suas an lises de gua como por exemplo o pH a dureza a condutividade os teores de TSD de fosfatos de ferro etc com valores afastados dos recomendados o que conduz normalmente a problemas tendo inclusive sido detectados dois geradores com riscos de corros o e a um n mero exagerado de purgas Nalguns destes geradores com valores n o recomend veis em par metros das suas an lises a par de dosagens incorrectas de produtos qu micos tamb m foram encontradas algumas situa es de 2 y Za apr A A agi E z a Z No decurso dos diagn sticos efectuados verificou se em mais de 80 destes equipamentos desgasificadores que existem obst culos ao fluxo como por exemplo filtros v lvulas de seccionamento e contadores de gua mas que n o interferem com o funcionamento das bombas P gina 58 E o a E a E s Babcock Wansau CH TE SpI ra os em
50. mara de combust o Geradores Condi es normais de N mero de passagens dos gases de combust o opera o dos Geradores e c mara s de invers o Cl Tuapor C Tsouaaim C Tipo Posi o Ne pass Exist nciadeCI _ Tipo de CI Caldeiras a M n 156 G s M x 211 Natural M dia 181 39 Caldeiras a M n 163 Fuel leo M x 198 3008 17 M dia 187 Caldeiras a M n 165 GPL M x 175 6 M dia 171 Caldeira a M n 175 Estilha M x 175 1 M dia 175 M n 50 M x 177 M dia 97 M n 65 M x 214 M dia 110 M n 80 M x 105 M dia 88 M n 105 M x 105 M dia 105 Fornalha 28 Tubo de fogo 36 Tubular 36 Fornalha 23 Tubo de fogo 12 Tubular 65 Fornalha 0 Tubo de fogo 50 Tubular 50 Fornalha 100 Tubo de fogo 0 Tubular 0 Interior 100 Exterior 0 Interior 82 Exterior 6 n d 12 Interior 100 Exterior 0 Interior 100 Exterior 0 Sim 90 N o 10 Sim 82 N o 18 Sim 100 N o 0 Sim 100 N o 0 Molhada 15 Seca 39 Parcialm seca 31 Misto M S 5 Desconhecido 10 Molhada 0 Seca 59 Parcialm seca 12 Misto M S 12 Desconhecido 17 Molhada 33 Seca 50 Parcialm
51. medidas n o foram consideradas Tamb m na ltima destas unidades foi colocada a hip tese de uma outra medida a eventual instala o de economizador na caldeira de termofluido referida com o intuito de auxiliar na produ o de vapor dado que esta instala o tamb m tem geradores de vapor contudo verificou se que tal solu o que passaria pela instala o de um acumulador de vapor com bomba de recircula o de gua sobreaquecida pelo economizador instalado na sa da de gases do gerador de termofluido careceria de um estudo mais aprofundado para quantifica o das economias totais n o exequ vel por via do diagn stico energ tico da presente ac o Analisando por sectores industriais envolvidos dado que as medidas s o todas do mesmo tipo natural que os potenciais de economias identificados de um modo geral sejam proporcionais ao n mero de geradores analisados Sendo o Sector T xtil aquele que teve mais geradores de termofluido analisados 6 l gico que seja um dos sectores que regista maior quinh o das economias estimadas 19 mas n o constitui o de maior potencial de economia Esse lugar foi alcan ado pelo sector da Ind stria Autom vel apenas com uma unidade fabril e dois geradores de termofluido respons veis por 74 das economias de energia e 72 das economias de custos da amostra Mas face ao reduzido n mero de geradores analisados n o poss vel extrapolar qualquer conclus o a partir destes re
52. melhores pr ticas recomendadas para aquelas caldeiras O valor m dio de rendimento da amostra de geradores analisada 86 6 com as m dias dos dois tipos de caldeiras testados a serem respectivamente 86 nas caldeiras a g s natural e 84 5 na nica caldeira a GPL ensaiada Metade dos geradores testados apresenta rendimentos inferiores a 85 havendo inclusive duas caldeiras com rendimento inferior a 80 e apenas um ter o da amostra tem rendimentos iguais ou superiores a 90 com o maior valor a ser de 92 9 P gina 99 J spira arco ms ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Duas das tr s caldeiras equipadas com economizador s o as que apresentam maiores valores de rendimento respectivamente 92 9 e 92 4 aproximando se do valor ptimo neste tipo de equipamentos J a terceira caldeira com esse dispositivo tem um rendimento n o satisfat rio 88 9 dado que existem pelo menos cinco outros geradores que n o apresentam esse dispositivo de recupera o de calor e registam valores de rendimento superiores entre 89 7 e 91 8 Nas quatro caldeiras que disp em de pr aquecedor de ar de combust o tal como nas de vapor com esse dispositivo n o percept vel qual o ganho na efici ncia global do sistema com o funcionamento de um tal permutador a ideia que fica que pelo contr rio verificam se perdas nestes sistemas de pr aquecimento do ar Os valores m
53. o Hamworthy 6 copo rotativo 71 Pillard 12 Ray 12 Saacke 59 Desconhecido 11 Pulveriz por injec o de vapor 12 Pulveriz por injec o de ar ou vapor 18 Pulveriz mec nica 0 Ano Maioritariamente s para arranque Desconhecido 34 1970 1979 6 1980 1989 24 1990 1999 18 2000 2009 18 M dia de idade 17 anos N o aplic vel N o aplic vel pe H 4 me a a CALDEIRAS Lda amma ooo CNIM pf mma POSSUIU ca RISORA 19002 Ny 4 sas 4 Tudo ou Nada 12 Dois Est gios 0 Modulante 88 Modulante 100 emama TLJ CALDEIRAS INDUSTRIAIS Final de Ac o de Promo o de rg tica em Geradores de Calor Quadro 7 continua o Bombas Tipo De deslocamento positivo ou volum tricas tipo rotativa de carretos ou engrenagens exteriores 82 De deslocamento positivo ou volum tricas tipo rotativa de parafuso 6 Centr fuga monocelular 12 Valores t picos de pot ncia M n kW 0 7 M x kW 5 5 M dia kW 2 N o aplic vel Tipo Centr fuga multicelular 88 N o especificado 12 Valores t picos de pot ncia M n kW 1 5 M x kW 110 M dia kW 18 7 Tipo Centr fuga multicelular 1 00 Valores t picos de pot ncia M n kW 4 M x KW 4 M dia kW 4 P gina 36
54. o para consumos desnecess rios de combust vel nesses geradores c Efici ncia T rmica dos Geradores analisados A partir da an lise de gases de combust o efectuada a cada um dos geradores de vapor no decurso dos diagn sticos realizados foram determinados os respectivos rendimentos pelo M todo das Perdas e com base no Poder Calor fico Inferior PCI do combust vel utilizado De salientar que a referida an lise a cada gerador sempre que poss vel foi realizada nas diversas chamas de funcionamento do mesmo O Quadro 15 ilustra os resultados obtidos sendo que o rendimento determinado para cada caldeira a m dia ponderada com base nos tempos de funcionamento de cada chama dos rendimentos calculados para as diversas chamas e com cada um destes valores a ser determinado pela express o Rendimento 100 gt Perdas e em que as diversas perdas s o basicamente de cinco tipos perdas associadas ao calor sens vel nos gases secos de combust o Pc perdas associadas entalpia do vapor de gua nos gases de combust o P H 0 perdas associadas a inqueimados nos gases de combust o P co perdas associadas s purgas Pp perdas por radia o e convec o e outras perdas n o contabiliz veis P As equa es que permitem o c lculo de cada uma destas perdas podem ser visualizadas no Anexo 2 no modelo de Relat rio utilizado nos Diagn sticos Energ ticos P gina 59 EA ecoa pe n
55. oo a as 27 osme em o Tlo To gt Se ae woof of awa SoS oS oS oS d i To a elo ro ea e e a a a a l a a a a a lil 3o 10 184 75 220 40 92 oo n 20 4o e7 oo 2n 2 20 107 o0 10 oa a Ceni ff gt y S wo as lo lool J co ilzlas o4 oo 2 cs 8 51178 30 20 27 14 oo n3 as 29 103 oo q 23 31 w1 oo 16 so 7 51173 20 195 e1 s5 oo am w7 44 o5 o0 2 20 109 oo 1w sa 9 180 60 188 o5 62 oo m w so s4 oo 4 o5 oo 2 o 12 192 50 S SoS S gt areae o z f SS O gt S o T fumo 3 T fumo 3 e do gt d aw ss ea f oof w d o oS oS oS d S S w 19 19 oo 20 108 o0 o as 25 15 oo 12 Leak ea e a a ae d aa a a oe aa da o y a 4s 92 oo ww ns 33 11 oo 7 1 20 16 o0 1w r 10 184 187 59 es oo 3 as s9 o6 o0 a z0 sse o9 oo 1w as 71171 8 175 19 45 95 00 o 45 95 oo 2 ao 45 o5 o0 2 r 9 180 190 45 as 00 2 Jas ss o0 as as ss oo J sao 113 189 60 182 aa 06 o0 2 35 w1 oo 8s as 23 w08 oo n ss 185 21 50 13 e9 81 oo a w ss es oo a 4z o3 oo x cs Ttumo 3 66 10 184 50 160 45 o1 o2 2
56. ou sujeita mesmo radia o da chama e por outro lado pela gua a aquecer Mede se em metros quadrados m e para um mesmo tipo de gerador e de combust vel P gina 23 s ad Babcock EF p m E a J nas CH s Tgl Spi ra dis e CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco a ou Final de Ac o de Promo o de ADENE g tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA quanto maior a superf cie de aquecimento maior a quantidade de vapor que o gerador pode produzir por hora Timbre do gerador a press o m xima de projecto que n o pode ser excedida durante o seu funcionamento Taxa de ebuli o a raz o entre o vapor produzido em volume m e a superf cie de separa o em m que tem limites que dependem da press o de opera o e da salinidade da gua Desta taxa depende em geral o t tulo grau de humidade do vapor produzido e o seu valor pode dar indica es sobre poss veis contamina es do vapor com espumas e eventual adultera o dos balan os de massa para c lculo das purgas e da taxa de retorno dos condensados Tamb m as Figuras 5 a 7 ilustram algumas das caracter sticas mencionadas para a totalidade da amostra de caldeiras de vapor considerada Da an lise de toda esta informa o constata se o seguinte Tendo em conta o ano de fabrico das caldeiras analisadas ainda h uma percentagem consider vel destes equipamentos com idade superior a 20 anos representando
57. por ordem decrescente a caldeira a estilha 105 C as caldeiras a g s natural 97 C e as caldeiras a GPL 88 C O menor valor da temperatura da gua de alimenta o 50 C regista se numa caldeira a g s natural ao passo que o maior valor dessa temperatura 214 C se encontra na caldeira a fuel leo que produz vapor sobreaquecido Esta temperatura depende da taxa de retorno de condensados e de haver ou n o recupera o de calor dos gases de aquecimento por via de um economizador para pr aquecimento da gua que alimenta o gerador e quanto maior for o seu valor maior ser o rendimento t rmico da caldeira Um valor baixo da temperatura da gua de alimenta o como o atr s indicado tamb m pode ser indiciador de haver uma grande percentagem de gua de compensa o cerca de 70 ou perdas significativas de calor por parte dos condensados antes de serem reutilizados por exemplo atrav s de tubagens n o isoladas De salientar por exemplo que foram ao todo identificados 9 geradores 14 da amostra com temperatura da gua de alimenta o inferior a 80 C Quanto ao tipo de c mara de combust o mais frequente a c mara de combust o tubular que regista maior percentagem de caldeiras 44 4 ao todo seguindo se lhe os tipos tubo de fogo com 30 2 e fornalha com 25 4 da totalidade das caldeiras A posi o desta c mara predominantemente no interior do gerador 95 2 da amostra tendo apenas sido detectado um
58. respeita ao controlo da qualidade da gua e dos condensados muito subjectiva a execu o de c lculos de retorno de investimento uma vez que eles dependem essencialmente das ac es e da rapidez com que estas s o implementadas Al m disso muitas das vezes os equipamentos a instalar s o apenas de detec o n o contribuindo por si s para a melhoria da qualidade da gua Tamb m pode acontecer que determinados investimentos neste campo essenciais para uma boa opera o das caldeiras n o sejam viabilizados economicamente apenas sob o ponto de vista energ tico como foi o caso de uma caldeira encontrada que apresentava valores elevados de s lica na sua gua de alimenta o e para a qual foi sugerida a instala o de um sistema de desmineraliza o mas que face ao investimento envolvido o respectivo per odo de retorno do mesmo se revelou demasiado elevado gt 10 anos e da o facto dessa medida n o ter sido inclu da no Quadro 17 De qualquer modo isto apenas o resultado de uma situa o espec fica encontrada e n o significa que a instala o de tais sistemas tenha em m dia um payback do investimento desta ordem Os tr s tipos de medidas com maior valor m dio de payback do investimento mas ainda assim constituindo valores atractivos s o respectivamente a substitui o de caldeiras 4 42 anos o melhoramento do controlo e ou manuten o dos equipamentos 2 38 anos determinado fundamentalme
59. satura o a sua regenera o feita com cloreto de s dio De salientar que sendo sol veis os sais de s dio n o originam incrusta es na caldeira e que o descalcificador apenas substitui o c lcio e o magn sio por s dio pelo que n o reduz o teor de TDS e por conseguinte tamb m n o reduz a quantidade de purgas necess rias P gina 51 EA ecoa pe n a E a Babcock Wauseon CH Tl Spi ra on am EA CALDEIRAS INDUSTRIAS rco ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ms erg tica em Geradores de Calor Remo o de s lica as formas mais comuns de remover a s lica presente na gua s o o tratamento por magn sia hidr xido de magn sio e a desmineraliza o por permuta i nica com resinas ani nicas fortemente b sicas Normalmente s se torna necess rio este tratamento quando o teor de s lica est acima de 25 a 30 ml l ou quando as caldeiras operam a press es superiores a 50 bar Desmineraliza o e outras t cnicas resumidamente a desmineraliza o por permuta i nica consiste em remover os cati es por meio duma resina cati nica e os ani es por meio de uma resina ani nica Estas ltimas podem considerar se divididas em dois grandes grupos fraca ou medianamente b sicas e fortemente b sicas com as primeiras a serem apenas adequadas para remo o de cidos fortes do tipo cido sulf rico clor drico ou n trico enquanto as segundas removem quer os cidos fortes quer os cidos f
60. seca 0 Misto M S 0 Desconhecido 17 Molhada 0 Seca 100 Parcialm seca 0 Misto M S 0 P gina 31 AF ada pm m E GAR savcoci wanson EdE spira gias CALDEIRAS INDUSTRIAIS arco Horizontais 95 Inclinados 5 Verticais 0 Horizontais 88 Inclinados 0 Verticais 0 Desconhecida 1 2 Horizontais 83 Inclinados 0 Verticais 0 Desconhecida 17 Horizontais 100 Inclinados 0 Verticais 0 T fumo 92 T gua 8 Caldeiras de va poriza o r pida ou de serpentina T fumo 88 T gua 12 T fumo 50 T gua 50 Caldeiras de va poriza o r pida ou de serpentina T fumo 100 T gua 0 Isolamento L min 87 L de vidro 10 Desconhecido 3 Protec o exterior Ch alum 72 Ch a o inox 18 Ch zinco 10 Isolamento L min 100 L de vidro 0 Outro tij refr isol 18 Protec o exterior Ch alum 88 Ch a o galvaniz 12 Ch zinco 0 Isolamento L min 50 L de vidro 17 Desconhecido 33 Protec o exterior Ch alum 50 Ch a o 17 Ch zinco 33 Isolamento L min 0 L de vidro 100 Outro 0 Protec o exterior Ch alum 100 Ch a o 0 Ch zinco 0 Bom 82 Razo vel 18 Deficiente 0 Bom 86
61. situa es sem estes tipos de recupera o de calor dos fumos o que se traduz em economias de combust vel No caso de geradores a fuel leo h que ter em aten o o seguinte 8 Os combust veis gasosos n o implicam normalmente dispositivos muito elaborados de alimenta o aos geradores S o em geral recebidos sob press o e o controlo da sua alimenta o reduz se praticamente ao accionamento de uma v lvula Os combust veis l quidos s o normalmente bombados e pulverizados na c mara de combust o e essa pulveriza o exige quase sempre press es relativamente elevadas da ordem de 5 a 10 kg cm A bombagem de fuel leo implica o seu pr aquecimento a cerca de 70 80 C a fim de reduzir a valores aceit veis a sua viscosidade e tens o superficial No caso de combust veis s lidos a sua alimenta o aos geradores feita por dispositivos mec nicos com maior ou menor grau de automatiza o desde a alimenta o manual alimenta o inteiramente autom tica A alimenta o de ar combust o pode ser feita aspirando os gases de combust o ou for ando a entrada de ar na c mara de combust o com um ventilador por exemplo A 1 hip tes apresenta a vantagem de a c mara ficar sob ligeira depress o o que impede a fuga dos gases de combust o para o ambiente Estes devem ser sempre lan ados a determinada altitude dispersando os no ar a fim de evitar uma intensa polui o local E por isso sempre indispens vel utilizar ch
62. stria Farmac utica totalizando no seu conjunto um peso de cerca de 19 das caldeiras alvo de diagn stico E depois h mais 5 sectores mas cada um deles com pouco peso P gina 18 sr ps E a Babcock Wauseon E l JTE Spi ra ap aa seal CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco at rio Final de Ac o de Promo o de ADENE ncia Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Caldeiras de Vapor 63 no total Bebidas Tabaco 63 3 2 Caldeiras de Termofluido 18 no total Autom vel 11 1 Minerais n o Met licos 22 2 Alimentares 11 1 Borracha 5 6 Qu micas 5 6 Papel 5 6 Cal ado 5 6 Fig 3 Peso relativo de cada sector industrial em termos de n mero de caldeiras analisadas na amostra seleccionada No que se refere s caldeiras de termofluido o sector T xtil aquele em que se analisou um maior n mero de caldeiras deste tipo representando 1 3 da amostra considerada e depois assume tamb m algum significado o sector dos Produtos Minerais N o Met licos com 22 2 do total de caldeiras analisadas Tamb m os sectores das Ind strias Alimentares e Ind stria Autom vel em conjunto t m alguma express o com um peso total de 22 2 na an lise destas caldeiras e depois h apenas mais 4 sectores com pouco significado Fontes energ ticas utilizadas nas caldeiras da amostra seleccionada O Quadro 4 resume as fontes energ ticas que se u
63. tipos t m valores m dios de payback de respectivamente 1 3 anos e 2 anos De salientar que em rela o totalidade das medidas recomendadas em termos de n mero as medidas com payback at 1 ano representam 56 as medidas com payback compreendido entre 1 e 2 anos constituem 19 e as medidas com payback superior a 2 anos representam 25 As medidas de Boa Gest o Energ tica s o respons veis por cerca de 21 das economias de energia e 19 das economias de custos enquanto que as medidas de Investimento M dio se traduzem em 61 das economias de energia e em 62 das economias de custos e as medidas de Investimento Alto em 18 das economias de energia e em 19 das economias de custos Em termos de montantes de investimentos envolvidos as medidas de Boa Gest o Energ tica apenas captam 7 do valor global requerido para a totalidade da amostra de geradores enquanto que as medidas de Investimento Alto e de Investimento M dio s o respons veis respectivamente por 30 e 63 daquele valor Refira se que se analisarmos os resultados por unidades fabris envolvidas os montantes totais de investimento associados s medidas recomendadas por instala o variam entre um m nimo de 250 Euros e um m ximo de 190 000 Euros N o obstante os geradores de fuel leo representarem em n mero apenas 27 da totalidade da amostra de caldeiras de vapor analisadas e os geradores a g s natural predominarem constituindo 62
64. um peso relativo conjunto de 88 9 J no que se refere s caldeiras de termofluido apenas dois tipos de combust veis gasosos s o utilizados nesses geradores respectivamente g s natural com um peso de 94 4 e GPL Propano com um peso de 5 6 P gina 21 SFF NN P p E k As ando ock V aoee Kiso Mm ira S Ira Nov 4 AMBITERMO sra ENIM NA CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA 2 RESULTADOS DOS DIAGN STICOS ENERG TICOS EFECTUADOS 2 1 AMOSTRA DE GERADORES DE VAPOR ANALISADOS Os geradores ou caldeiras de vapor s o recipientes met licos onde se produz vapor de gua a press o superior atmosf rica A produ o do referido vapor conseguida pela ced ncia de calor por parte dos gases quentes resultantes da combust o de um combust vel atrav s de paredes met licas a um fluido a aquecer neste caso gua fluido esse contido na pr pria caldeira Este tipo de equipamento que poderemos equiparar a um permutador de calor para produ o de um fluido quente neste caso vapor constitu do fundamentalmente por duas partes bem distintas uma onde queimado o combust vel e na qual se produzem os gases quentes de combust o constituindo a chamada c mara de combust o e outra onde est a gua a aquecer para produ o do vapor e que portanto est destinada transmiss o de calor Os gases formados na c mara de co
65. vantagem energ tica equivale portanto a economizar se tamb m gua substancialmente e pelo facto do condensado constituir j uma gua tratada quimicamente para evitar ou diminuir incrusta es no interior da caldeira n o precisa de ser tratada para alimentar de novo aquela quando muito necessitar apenas de uma correc o do seu teor de acidez pH Resumindo o facto de se constatar uma percentagem consider vel de geradores com taxas de retorno de condensados n o muito elevadas equivale a dizer que nesses geradores tem que se ter maiores quantidades de gua de make up e isto condiciona claramente o tipo de tratamento de gua que tem que ser efectuado Refira se ainda a t tulo de curiosidade que as origens desta gua de compensa o tamb m s o variadas o que igualmente contribui para uma diversidade de tipos de tratamento de gua a efectuar Em cerca de 48 dos geradores a proveni ncia desta gua de furos locais em 37 das caldeiras a gua prov m da rede municipal p blica em 13 dos casos tem uma proveni ncia mista destas duas fontes e em 2 dos geradores tem outra origem p ex minas O Quadro 14 apresenta uma s ntese dos tipos de tratamento de gua que se encontram nos geradores da amostra do tipo de an lises f sico qu micas que s o realizadas gua e sua periodicidade de algumas conclus es que se podem extrair desses tratamentos e dos tipos de purgas que se fazem nesses geradores P gi
66. vidro Ch alum 0 L mineral Ch a o galv 0 L min Sem protec o 0 Sem isolam e sem prot 65 Tipo de tiragem Natural 94 For ada 6 Regulador de tiragem damper Autom tico tudo nada 18 Autom tico modulante 0 Manual 12 N o existente 70 Tipo de sa da dos fumos Para cima 0 Na horizontal 100 Para baixo 0 Material de constru o A o 100 Outro 0 Tipos de isolam prot ext L mineral Ch alum 0 L de vidro Ch alum 0 L mineral Ch a o galv 0 L min Sem protec o 0 Sem isolam e sem prot 100 Tipo de tiragem Natural 0 For ada 100 Regulador de tiragem damper Autom tico tudo nada 0 Autom tico modulante 0 Manual 0 N o existente 100 lde Ac o de Promo o de ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA O enxofre sempre presente nos fuel leos um elemento indesej vel uma vez que os produtos da sua combust o s o corrosivos e poluentes No decurso da combust o do fuel leo o enxofre ao combinar se com o oxig nio do ar d origem ao anidrido sulfuroso SO Na pr tica a combust o processa se com excesso de ar em maior ou menor grau e em presen a de elementos catalizadores provenientes do combust vel p ex xidos de van dio ou das pr prias paredes met licas da instala o de queim
67. 2 anos Desconhecido 0 Anterior a 1970 O 1970 1979 O 1980 1989 0 1990 1999 0 2000 2009 1 Total 1 Caldeira Idade m dia 3 anos Pot nom MW Desconhecida 0 gt 0 15e lt 2 MW 5 gt 2e lt 4MW 1 gt 4e lt 6 MW 0 gt 6e lt 8 MW 0 gt 8 e lt 10 MW 0 gt 10e lt 15 MW 0 gt 15 e lt 20 MW 0 gt 20 e lt 35 MW 0 Total 6 Cald Pot nom m dia 1 2 MW Desconhecida 0 gt 0 15e lt 2 MW 0 gt 2e lt 4MW 1 gt 4 e lt 6 MW 0 gt 6e lt 8 MW 0 gt 8 e lt 10 MW 0 gt 10e lt 15 MW 0 gt 15 e lt 20 MW 0 gt 20 e lt 35 MW 0 Total 1 Cald Pot nom m dia 3 8 MW 2 Final de Ac o de Promo o de ierg tica em Geradores de Calor Quadro 5 continua o Sup aquec m Desconhecida O lt 100m 6 100 200 m 0 gt 200e lt 400m 0 gt 400 e lt 650 m 0 Total 6 Cald Sup aq m dia 33 m Desconhecida 0 lt 100m 0 100 200 m 1 gt 200 e lt 400 m 0 gt 400 e lt 650 m 0 Total 1 Cald Sup aq m dia 166 m Tipo de vapor Saturado 6 Sobreaquecido 0 Total 6 Cald Vapor saturado Saturado 1 Sobreaquecido 0 Total 1 Cald Vapor saturado Timbre P serv bar a lt 10 bar 0 6 210 e lt 15 bar 6 0 215 e lt 20 bar 0 0 220 e lt 30 bar 0 0 230 e lt 50 bar 0 0 Total 6 Cald Timbre m dia 10 6 bar P serv m dia 7 4 bar lt 10 bar 0 1 210 e
68. 238 do controlo e ou manuten o dos equipam Instala o de sistema de controlo de O2 17 17829 167 352 352 71 71000 Instala o ou melhoramento de isolamentos t rmicos em tanques de fuel leo tanques de 2 624 19 449 28 000 condensados e de gua de alimenta o tubagens etc Recupera o de calor das purgas 24 411 23 081 46500 500 Recupera o de calor dos gases de combust o Instala o de economizadores 42 626 1024 413 782 766 000 e ou pr aquecedores de ar de combust o oo de caldeiras 339 391 15000 000 442 42 odio o au a au on o tr cor o DO SuBtorAL er 100 2540 100 cerne 00 13000 100 19 Optimiza o de processos Regula o da combust o Limpeza de sup de transf calor SUB TOTAL Geradores de Vapor Geradores de Termo P gina 7 Sm pa H Ca 5 O Miami E a ra spira iiiz Re CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro S 2 Potencial de economias por tipo de investimento associado s medidas recomendadas para a amostra total de geradores de calor Economia de Economia de Economia de PRI Gujano tepano EURano EUR anos Boa Gest o Energ tica BGE 32 931 285231 26 2 98 840 7 6 0 35 Inv lt 5000 Investimento M dio IM A 64677 554 1550 553 612883 562 819500 626 1 34 Investimento Alto IA 19188 164 461
69. 5 9 15 9 Fig 5 Distribui o dos Geradores de Vapor em fun o do Ano de Fabrico N mero de Geradores de Vapor por Gama de Pot ncia Nominal Total de 63 caldeiras 20 35 15 20 10 15 8 10 6 8 4 6 2 4 10 15 2 25 4 Desconhecida Pot ncia nominal MW 0 5 10 15 20 N mero de Caldeiras Fig 6 Distribui o dos Geradores de Vapor em fun o da Pot ncia Nominal P gina 29 E bad SN Babcock Wansor mm Relat rio Final de Ac o de Promo o de ADENE fici ncia Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA N mero de Geradores de Vapor por Gama de Superf cie de Aquecimento Total de 63 caldeiras gt 400 e lt 650 m Desconhecida 3 2 11 1 gt 200 e lt 400 m 27 0 lt 100 m 27 0 100 200 m 31 7 Fig 7 Distribui o dos Geradores de Vapor em fun o da Superf cie de Aquecimento No Quadro 6 apresenta se ainda uma s ntese de outras caracter sticas t cnicas dos geradores de vapor da amostra analisada S o dados pormenores sobre as condi es normais do vapor produzido as caracter sticas da c mara de combust o e da s c mara s de invers o o n mero de passagens dos gases de combust o o tubular e os tipos de isolamento t rmico e de protec o exterior dos geradores e seus estados de conserva o N mero de Geradores de Vapor por n mero de passagens dos gases de combust o
70. 7 Limpeza das superficies de aquecimento e regula o da combust o na caldera 66 OCm s 20 so o2 ea rr E T a E A E E E Da E das superf cies de aquecimento da cald n 44 e regula o da combust o em o E E e ira E A Soo E O E O O O DS o Un Fabril ne 367 Ligeira regula o da combust o na caldeira he ocom ql lapa mp o o o 7 igeraregula odacombust onacadera s ocom sel o o m a eo f os Un Fabril r2 37 instala o de economizador na cadera Mm o mw Oo OOo Ssm w oj ooo oe PA EO o woa o o O O O l e oa a ao oa Un Fabril ne 38 Ligeira regula o da combust o na caldeira eE ocom sa J as mB o Ligeira regula o da combust o em ambas as calderas 66 OCm 28 T w 25 rof n O e T O T A A A E E S EA Coo oa o O 7 O O de ECONOMIAS comparativamente aos consumos de energia das caldeiras analisadas Totalidade da amostra 3 2 3 2 3 6 P gina 78 Pa N PN gma sa GE sabcock wasan N EdE spira o en DA CALDEIRAS INDUSTRIAS arco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 18 Desagrega o do potencial de economias por tipo de caldeiras Guiano teplano EURIano EUR anos Caldeira de Estilha 240 00 0 02 Quadro 19 Desagrega o do potencial de economias por sector industrial envolvido
71. ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA RELAT RIO FINAL de Ac o de Promo o de Efici ncia Energ tica em Caldeiras de Vapor e de Termoflu do Ac o de Apoio a Empresas do Sector Industrial no mbito da Medida Transversal do PNAEE Produ o de Calor e Frio Sistemas de Combust o promovida e dinamizada por ADENE Ag ncia de Energia com a participa o dos Parceiros e tada NN Babc h W sm Qe D CALDEIRAS Lda cms faso Pra S Ira ea 19092 rco AMBITERMO Groupa ENIM SY A e com o apoio de RE NEW ABLE A INSPIRAR PORTUGAL E g G o o 65 O O q O T G c O o Z o dt a Portugal Efici ncia 2015 PNAEE Pai 11 O Ji erici ncia enerc tica Mess M es t Essa j E a PLano nacional De ac o para a erici ncia enerc rtrica Dir ec o Geral Minist rio da Economia de Energia e Geologia da Inova o e do Desenvolvimento Maio de 2010 rio Final de Ac o de Promo o de ADENE a Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Relat rio elaborado por Direc o Auditoria Ind stria da ADENE Ag ncia para a Energia Eng Fernando Oliveira com a supervis o de Eng Paulo Calau no mbito de Contrato Programa com DGEG Direc o Geral de Energia e Geologia P gina 2 Na C lt FAF CALDEIRAS Lda Kiso i JTE SpI ra Crowe GAINA DA CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco encia Energ tica em Gerador
72. AMBITERMO aga A Sa a CALDEIRAS INDUSTRIAIS GA Ba Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Outra vantagem dos geradores de termofluido que n o s o considerados como recipientes de press o e assim n o s o sujeitos legisla o de inspec es peri dicas a que est o sujeitos por exemplo os geradores de vapor Um sistema de termofluido requer conhecimento e aten o dos principais perigos associados ao ponto de inflama o temperatura de autoigni o e toxicidade Em sistemas mais especializados que requeiram altas velocidades de transfer ncia de calor a temperaturas moderadas a transfer ncia de calor pode ser conseguida atrav s do calor latente da fase de vapor do flu do p ex um composto org nico sint tico Mas este tipo de geradores n o fazia parte da amostra de caldeiras de termofluido analisadas no mbito do presente estudo Os diagn sticos efectuados incidiram sobre 18 geradores em que o fluido produzido leo t rmico aquecido A temperatura final de aquecimento encontra se limitada pela qualidade de termofluido utilizado Nos geradores analisados o termofluido de origem mineral pode atingir uma temperatura m xima de 300 C em 17 dos 18 geradores havendo apenas um em que aquela temperatura somente de 290 C Estas caldeiras fazem parte de 14 empresas distintas Nos itens seguintes feita a caracteriza o desses geradores e
73. DUSTRIAIS o FEA CALDEIRAS Lda AMBITERMO ropo ENIM frio Final de Ac o de Promo o de ADENE 1 Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA 70 6 Ind stria das Bebidas 11 8 Ind stria de Produtos Met licos 11 8 e Ind stria Farmac utica 5 9 e situam se em distritos t o diferentes como Santar m 8 Lisboa 3 Set bal 2 Aveiro 2 e Porto 2 Caldeiras de Termofluido Caldeiras de Vapor Estilha 1 6 GPL Propano 5 6 Pdea 27 0 GPL Butano 1 6 GPL Propano 7 9 Fig 4 Distribui o dos tipos de combust veis pelas caldeiras da amostra seleccionada Al m dos combust veis referidos tamb m um combust vel s lido consumido numa caldeira de uma empresa do sector Alimentar localizada no distrito de Leiria Esse combust vel estilha de madeira pelo que o seu peso relativo na amostra total considerada somente de 1 2 Se fizermos a an lise por tipo de caldeiras como se ilustra na Figura 4 constatamos que no que concerne s caldeiras de vapor os combust veis gasosos t m um peso relativo de 71 4 sendo o g s natural o combust vel de maior peso com 61 9 e seguindo se lhe os GPL com 9 5 Propano 7 9 e Butano 1 6 Neste tipo de caldeiras o fuel leo tem um peso de 27 enquanto que a estilha representa apenas 1 6 Portanto s os dois combust veis mais representativos g s natural e fuel leo t m nas caldeiras de vapor
74. EA CALDEIRAS INDUSTRIAS rco ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA anomalias em alguns dos equipamentos de tratamento externo que conduziram a esses resultados o que denota alguma falta de acompanhamento da opera o das caldeiras envolvidas Em 76 dos geradores analisados as purgas s o do tipo intermitente peri dicas Apenas se encontra purgas cont nuas em 13 das 63 caldeiras analisadas e unicamente com uma delas a apresentar recupera o de calor De salientar que em algumas caldeiras foram encontradas taxas de purgas demasiado elevadas que chegam aos 11 o que indiciador de uma elevada concentra o de s lidos dissolvidos na gua de alimenta o desses geradores por deficiente tratamento da gua Face ao exposto atr s podemos concluir que esta vertente do tratamento de gua em geradores de vapor claramente uma rea a merecer uma aten o especial no panorama da ind stria portuguesa contribuindo em algumas empresas para situa es n o recomend veis para uma boa opera o daqueles equipamentos tendo tamb m uma quota parte de responsabilidade em problemas t cnicos e em consumos energ ticos desnecess rios nas instala es em que tal se verifica A isto acresce ainda a percentagem significativa de caldeiras da amostra analisada 35 em que o respectivo tanque de gua de alimenta o n o estava isolado termicamente contribuindo igualmente tal situa
75. ENE para efeitos da realiza o dos diagn sticos energ ticos Esta amostra compreendeu um total de 45 empresas correspondendo a 46 unidades fabris distintas e 81 geradores de calor dos quais 63 78 eram caldeiras de vapor e 18 22 caldeiras de termofluido Com esta amostra pretendeu se tanto quanto poss vel uma boa representatividade da situa o m dia na Ind stria Transformadora nacional quer em termos de sectores contemplados e localiza o das unidades fabris no Pa s quer em termos de caldeiras seleccionadas para an lise no que concerne a pot ncia t rmica e ou superf cie de aquecimento categoria de gerador de vapor aquotubular ou pirotubular ou de termofluido idade do equipamento tipo de combust vel utilizado combust vel s lido fuel leo GPL ou g s natural tipo de regula o do queimador tudo ou nada dois est gios ou modulante press o de funcionamento baixa m dia ou alta e tipo de opera o manual e ou autom tica Os Quadros 2 a 4 e as Figuras 2 a 4 resumem alguns destes aspectos no que concerne amostra obtida Como j foi referido foi definida pela ADENE uma metodologia para o trabalho de campo relacionado com os diagn sticos energ ticos tendo sido delineado um modelo de relat rio que obrigava recolha de dados sobre um variado conjunto de itens respeitantes a caracter sticas t cnicas dos geradores de calor e do equipamento auxiliar equipamento de queima arma
76. MW 2 100 200 m 4 gt 15e lt 20 bar 4 0 gt 1e lt 5th 3 gt 0 030 e lt 0 060 5 Mingazzini lt lia 1 1980 1989 5 gt 4e lt 6 MW 5 gt 200 e lt 400 m 6 220 e lt 30 bar 0 0 25e lt 10th 6 20 060 e lt 0 090 1 MORISA 3 1990 1999 3 gt 6e lt 8MW 2 gt 400 e lt 650 m 2 230 e lt 50 bar 1 1 210e lt 15th 4 20 090 e lt 0 120 1 PROTER 2 2000 2009 4 gt 8e lt 10 MW 2 215e lt 25th 1 REI 1 gt 10e lt 15 MW 0 225e lt 45th 1 TERMEC 4 gt 15e lt 20MW 1 Termec Babcock 1 gt 20 e lt 35 MW 1 Valtec Umisa 1 Total 17 Caldeiras Total 17 15 Cald Total 17 16 Cald Pot Total 17 15 Cald Total 17 Cald Total 17 Cald Timbre m dia Total 17 15 Cald Total 17 11Cald 10 Fabricantes Idade m dia 19 anos nom m dia 7 3 MW Sup aq m dia 244 m Vapor sat sobreaq 14 6 bar P serv m dia 10 5 bar Cap m x m dia 10 3t h Tx eb m dia 0 040 P gina 2 a A AN pm B GA Babcock Wanson fi EdE spirax irii a CALDEIRAS INDUSTRIAIS arco N de Caldeiras a GPL Caldeira a Estilha ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA Fabricante Babcock Wanson 2 CSC 2 MORISA 2 Total 6 Caldeiras 3 Fabricantes AMBITERMO 1 Total 1 Caldeira 1 Fabricante Desconhecido 3 Anterior a 1970 O 1970 1979 0 1980 1989 O 1990 1999 0 2000 2009 3 Total 6 3 Caldeiras Idade m dia
77. NE rg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA m dio de pot ncia destas bombas varia entre os 2 5 kW nas caldeiras a GPL e os 18 7 kW nas caldeiras a fuel leo com os valores dos restantes tipos de geradores a situarem se respectivamente em 4 kW na caldeira a estilha e em 9 8 kW nas caldeiras a g s natural Os ventiladores de ar de combust o s o todos do tipo centr fugo para a totalidade da amostra Normalmente s existe um ventilador destes em cada caldeira verificando se que o valor m dio de pot ncia de respectivamente 3 1 kW nas caldeiras a GPL 4 kW na caldeira a estilha 13 3 kW nas caldeiras a g s natural e 27 5 kW nas caldeiras a fuel leo Em duas caldeiras 3 da amostra na que utiliza estilha como combust vel e numa outra que consome fuel leo foram encontrados ventiladores de tiragem for ada dos gases de combust o um em cada gerador no primeiro com uma pot ncia de 30 kW e no segundo com uma pot ncia de 75 kW Na caldeira com combust vel s lido h ainda a contabilizar a pot ncia do motor el ctrico do sem fim da fornalha que de 4 kW De salientar tamb m o sobreaquecedor associado caldeira que produz vapor sobreaquecido Neste tipo de equipamento o vapor saturado elevado a uma temperatura superior aquela a que foi produzido Como j foi referido o vapor sobreaquecido possui qualidades especiais que o tornam apropriado produ o de for a motriz Este tipo
78. NERGIA No que se refere capacidade m xima de produ o de vapor das caldeiras analisadas ainda que bastante vari vel em cerca de 79 dos geradores 50 aquele valor situa se entre 1 e 14 toneladas hora Existem ainda 4 caldeiras 6 3 com uma capacidade inferior a 1 tonelada hora e outras 5 7 9 com uma capacidade superior a 15 toneladas hora Destas ltimas uma a que produz vapor sobreaquecido e que regista o maior valor de toda a amostra 40 toneladas hora e outra a de maior valor de vapor saturado 23 toneladas hora e ambas utilizam fuel leo como combust vel e pertencem ao sector de Bebidas Foram ainda encontrados 4 geradores de capacidade desconhecida Os valores m dios de capacidade de produ o de vapor para toda a amostra s o de respectivamente 7 2 toneladas hora nas caldeiras a g s natural 10 3 toneladas hora nas caldeiras a fuel leo e 1 7 toneladas hora nas caldeiras a GPL Para a caldeira com estilha n o foi poss vel obter este valor A caldeira de menor capacidade encontrada do tipo de vaporiza o r pida e consumidora de g s natural pode apenas registar uma produ o hor ria de vapor de 250 quilogramas O par metro taxa de ebuli o s foi poss vel determinar em 1 3 da amostra 21 geradores Nesse lote de geradores 52 4 11 caldeiras apresentam valores de taxa de ebuli o compreendidos na gama igual ou superior a 0 030 m m s e inferior a 0 060 m m s 38 1 8 caldeira
79. PARA A ENERGIA Quadro 24 Principais caracter sticas t cnicas da amostra de geradores de termofluido analisados NOTA As percentagens indicadas para os diversos itens referem se ao n mero de caldeiras que verificam esse item comparativamente ao total de caldeiras do tipo em an lise Tipo de Geradores Fabricante Pot nom MW Condi es normais de opera o dos Geradores C mara de combust o N mero de passagens dos gases de combust o e c mara s de invers o Cl Isolamento e protec o ext Estado de conserva o Tipo Posi o ER Exist ncia de CI Tipo de CI Posi o Conte do bar C Caldeiras a G s Natural 17 Caldeira a GPL 1 Babcock Wanson 6 CSC 71 De Figueiredo 12 Konus Kessel 6 Schiller 6 CSC 100 lt 2 MW 24 gt 2 e lt 3 MW 29 gt 3 MW 47 M n 0 349 M x 3 487 M dia 2 492 lt 2 MW 100 gt 2 e lt 3 MW 0 gt 3 MW 0 M n 0 581 M x 0 581 M dia 0 581 Entrada M n 2 2 M x 6 M dia 3 5 Sa da M n 0 4 M x 5 2 M dia 1 7 Entrada M n 2 8 M x 2 8 M dia 2 8 Sa da M n 1 1 M x 1 1 M dia 1 1 Entrada M n 103 M x 275 M dia 212 Sa da M n 113 M x 290 M dia 227 Entrada M n 270 M x 270 M dia 270 Sa da M n 285
80. PARA A ENERGIA Unid Fabril Caldeiras Un Fabril n 5 Cald n 53 e 55 Un Fabril n 6 Cald n 47 e 48 Un Fabril n 7 Cald n 39 Un Fabril n 8 Cald n 51 e 60 Un Fabril n 9 Cald n 58 e 59 Un Fabril n 10 Cald n 49 e 56 nal de Ac o de Promo o de org tica em Geradores de Calor Quadro 17 continua o Medida s de economia de energia proposta s Economia anual Investi em Custos em Custos mento m nsum Descri o Cat Invest Cat Tipol E Co ZUNE 10 Nm cu ano EUIR EUR ano anos Regula o da combust o da cald n 55 com eventual limpeza e ou substitui o dos BE OP Comb O Rs 2901 37 000 1000 mecanismos de atomiza o do combust vel fuel leo Redu o da temperatura nos tanques de fuel leo E Implementa o de um sistema de controlo autom tico de O nos gases de combust o Implementa o de um sistema de contagem e registo de fluidos gua vapor e fuel leo para ambas as caldeiras evitar a forma o de cido sulf rico EO O DO A E E ESTE ST SS TS O OT 1 E Memorarositomade regis eseucuzamento BE om nal o na na na iolrtemicameneolanquede neo 8 hot aa po ss EE sm Coloca o de economizadores nas duas caldeiras incluindo isolamento t rmico das chamin s para Melhorar as condi es de combust o incluindo a limpeza de tubulares em ambas as caldeiras OP Comb o o
81. Pamcoch wanson giy EdE spira E rco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA objecto de an lise e identifica o das respectivas oportunidades de economia de energia com viabilidade econ mica Elaborar por Empresa Industrial objecto do trabalho de campo atr s mencionado o correspondente Relat rio de Diagn stico Energ tico sobre a s caldeira s analisada s de acordo com o modelo de relat rio delineado pela ADENE e que se apresenta no Anexo 2 do presente documento Esses Relat rios seriam posteriormente enviados para as Empresas Industriais em quest o para dar conhecimento do potencial de economias de energia e de custos identificado e a poderem ser implementadas por aquelas as boas pr ticas e medidas recomendadas conducentes a melhorias de efici ncia energ tica nos geradores de calor analisados caso os seus respons veis assim o entendessem Uma c pia de cada um desses Relat rios seria tamb m enviada para a ADENE para tratamento da informa o e elabora o por esta entidade de um Relat rio Final de S ntese que o presente documento e que agrega os resultados de todos os diagn sticos energ ticos efectuados no mbito da ac o pela totalidade dos Parceiros Dar o apoio na medida do poss vel s actividades de divulga o dos resultados das interven es efectuadas e de dissemina o de boas pr ticas medidas conducentes a economias de
82. To J sor a w 250 28 Cad n 13e29 Repara odasfugasdaslimasde ga ee om ofl TT os co oo 50 Do Seas pos e o o o aos mos o vaso 20 Regula o da combust o da cald n 46 BGE OP Como 286 3557 850 12988 240 002 Regula o da combust o de ambas as caldeiras Be oCm ne TT an os 445 100 o2 Limpeza das superf cies de aquecimento e regula o da combust o nas duas caldeiras BGE OPCmb s rm 508 s2267 1 or Un Fabril ne 17 Repara o das linhas de retorno dos condensados im mm 2 Tl e 208 soo nof 26 Caid n 50e57 Instala o de economizadores nas duas calderas im ro o To sl J ao ces 20000 voo 35 Do susto po fo oo Toinho o Tee ma ara esmo 2a P gina 76 Un Fabril ne 11 Cald n 61 e 62 E A Babcock Wanson so ada E mem 7 dad SPID ca inal de Ac o de Promo o de ADENE rg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 17 continua o Caldeiras em Consumo em Custos mento Cat Invest Cat ripol 10 Nm onfano trulano tamano temnfano Guiano teplano EUR ano Repara o de fugas existentes nas v lvulas de vapor no colector BGE OP C amp M 5 000 4 000 Elimina o das iugas de gua nos empanques de uma das bombas de gua de alimen BGE OP C amp M 95 3 000 1 0 ta o da cald n 34 Instala o de isolamento t rmico nas linhas de tubagem entr
83. Unidades Fabris 2 2 2 2 6 5 4 3 a E Aveiro E Braga E Castelo Branco E Coimbra E Leiria E Lisboa E Porto E Santar m E Set bal E Viseu E Reg Aut A ores Caldeiras de Termofluido 5 6 5 6 5 6 5 6 5 6 c 4 8 3 2 1 6 lat rio Final de Ac o de Promo o de m la Energ tica em Geradores de Calor Caldeiras de Vapor E Aveiro E Braga E Castelo Branco E Coimbra E Leiria E Lisboa E Porto 4 8 E Santar m E Set bal E Viseu E Reg Aut A ores b E Aveiro E Braga E Castelo Branco E Coimbra E Leiria E Lisboa E Porto E Santar m E Set bal E Viseu H Reg Aut A ores Fig 2 Pesos relativos dos n meros de empresas e de caldeiras analisadas na amostra quanto sua localiza o Representatividade dos v rios sectores industriais na amostra seleccionada O Quadro 3 apresenta uma s ntese dos sectores industriais envolvidos e do peso relativo de cada um deles em termos do n mero de caldeiras analisadas na amostra seleccionada Verifica se que h 3 sectores que se destacam respectivamente os das Ind strias Alimentares Fabrica o de T xteis e Ind stria de Papel com cerca de 63 do total de caldeiras da amostra com particular realce para o primeiro sector respons vel por si s por 1 3 das caldeiras analisadas Seguem se lhes por ordem de import ncia os sectores de Ind strias Qu micas Ind stri
84. a xidos de ferro Nestas condi es parte do SO oxidado dando origem ao aparecimento de SO que por sua vez reage com o vapor de gua formado durante a combust o para dar H SO O cido sulf rico gasoso assim formado vai se condensar a partir de determinada temperatura ponto de orvalho dos gases de combust o dando origem a fen menos de corros o a baixa temperatura Com o fim de minimizar a corros o dos equipamentos conveniente limitar a forma o de SO trabalhando com o m nimo excesso de ar poss vel desta forma melhora se tamb m o rendimento da combust o Por outro lado importante que a temperatura dos fumos se mantenha sempre acima da temperatura do ponto de orvalho para se evitar condensa es de gua acidulada na instala o e na chamin Assim para este tipo de combust vel com um teor de enxofre n o superior a 1 nunca se deve baixar a temperatura dos fumos para valores inferiores a 150 C Conv m igualmente que a temperatura da gua entrada do economizador n o seja demasiado baixa para evitar a condensa o dos fumos sobre os tubos o que tamb m provoca corros es exteriores Quadro 8 Exemplos de condi es operat rias encontradas nos economizadores Tipo de caldeira T fumos entrada C T fumos sa da C T gua entrada C T gua sa da C Quadro 9 Exemplos de condi es operat rias encontradas nos pr aquecedores de ar de combust o Tipo de caldei
85. a o desses geradores Um exemplo que pode ser referido ilustrando a import ncia de uma maior frequ ncia das opera es de manuten o o que se prende com as superf cies de permuta de calor entre os gases de combust o e a gua que devem encontrar se o mais poss vel isentas de dep sitos sobretudo calc rios e fuligem mais prov vel de acontecer com combust veis n o gasosos Para se atingir este objectivo devem ser tidos em considera o os seguintes aspectos relativos quer condu o quer manuten o Quanto c mara de combust o deve se procurar regular a combust o no sentido de evitar a forma o de fuligem que se deposita dificultando a transfer ncia de calor Estas superf cies devem ser periodicamente limpas de fuligens Quanto gua deve evitar se os dep sitos calc rios atrav s dum adequado tratamento de guas Estas superf cies devem igualmente ser periodicamente limpas dos dep sitos calc rios E ainda de referir a necessidade e import ncia de efectuar purgas de superf cie e de fundo ao gerador a fim de dispor de gua em condi es apropriadas A temperatura dos gases de combust o em geral de algumas dezenas de C mais elevada do que a temperatura do fluido quente produzido neste caso vapor e n o deve nunca ultrapassar mais de 40 50 C a temperatura do vapor e se tal acontecer tal subida muito provavelmente ter sido provocada pela exist ncia de sujidade nas superf cie
86. a e o segundo tipo com maior express o o de chama de difus o centrada com um peso relativo de 11 regula o autom tica dos sistemas de queima maioritariamente 77 do tipo modulante tendo apenas sido identificadas 4 caldeiras 22 da amostra com regula o de dois est gios As bombas de termofluido s o todas do tipo centr fugo e tipicamente apenas encontramos uma por gerador salvo algumas excep es em que podem ser duas ou tr s com pot ncias dos respectivos motores el ctricos que variam entre 2 2 kW e 55 kW O valor m dio de pot ncia dos motores destas bombas de cerca de 18 kW P gina 92 AMBITERMO a aga A aco CALDEIRAS INDUSTRIAIS clas CIA i pm F Babcock Wanson C CETE spiraX rco 0 Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA o l E l l Quadro 25 Principal equipamento auxiliar dos geradores de termofluido analisados NOTA As percentagens indicadas para os diversos itens referem se ao n mero de caldeiras que verificam esse item comparativamente ao total de caldeiras do tipo em an lise Economizadores e Chamin s pr aquecedores de Equipamento de queima Bombas Ventiladores de ar de combust o ar de combust o Marca e Ano do Tipo de queimador Modo de Tipo Pot t pica kW Tipo Pot t pica kW queimador regula o autom de termofluido Caldeiras Queimador 100 Marc
87. a Sem mistura pr via de Tudo ou Nada 0 Tipo Tipo Economizador as de o fumos a G s Babcock Wanson 6 chama de difus o 12 Dois Est gios 18 Centr fugo 100 Centr fugo 100 Existente 18 a Ma 9 Natural Cuenod 23 ic rd Modulante 82 N o existente 82 Para baixo 12 Weishaupt 71 pi nci Val t picos de pot ncia i 17 Dual G s Fuel inj por Valores t picos de pot ncia alores t pi p i Material de constru o press o mec nica 6 M n KW 2 2 M n KW 0 75 Pr aquecedor de ar de comb as Ano Outro 0 M x kW 55 M x kW 12 5 Existente 24 ad Gas BAI A M dia KW 20 9 M dia KW 5 9 N o existente 76 Ea Re Dae L de vidro Ch alum 6 a VI E ais o M dia de idade 6 anos L mineral Ch zinco 6 L min Sem protec o 18 Vide Quadro seguinte com exemplos Sem isolam e sem prot 52 das condi es operat rias destes economizadores Tipo de tiragem Natural 100 For ada 0 Tipo de Geradores Caracter sticas 0 Regulador de tiragem damper Autom tico tudo nada 0 Autom tico modulante 0 Manual 65 N o existente 35 Caldeira a Queimador 100 Marca Monobloco de ar Tudo ou Nada 0 Tipo Tipo Economizador Tipo de sa da dos fumos i 9 P ima 100 GPL Weishaupt 100 de 4000 Dois Est
88. a da press o de funcionamento da caldeira sendo o n vel controlado por meio de v lvula de controlo Tamb m de assinalar que em caldeiras cujo combust vel foi alterado por exemplo de thick fuel leo para g s natural frequente haver problemas de temperaturas excessivas nos gases de combust o sendo que por vezes se deterioram os elementos isolantes em especial no final das fornalhas e ou c maras de revers o de gases Este fen meno comum e deve se sobretudo emissividade que relativamente mais baixa na queima de g s natural do que noutro tipo de combust veis Este tipo de problemas faz com que por vezes seja necess rio limitar a pot ncia m xima dos queimadores reduzindo a capacidade de produ o das caldeiras por isso que em caso de necessidade de haver mais do que uma caldeira nestas condi es em funcionamento permanente uma boa solu o para tornear o problema atr s referido ser a automatiza o do P gina 85 Pari VA E pa a E G Pamcoch wanson giy EdE spira E rco ms ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA sequenciamento e a possibilidade de limitar a produ o de cada uma das caldeiras podendo conseguir se um aumento de efic cia na sua opera o De salientar que a nica instala o onde se recomendou a substitui o de uma caldeira correspondeu a uma situa o espec fica de uma empresa com labora o sazonal com u
89. a das Bebidas Ind stria Farmac utica Fabrica o de Produtos Minerais n o Met licos e Ind stria Autom vel com um peso total de aproximadamente 21 e depois mais 5 outros sectores com pouca express o cada um em termos de caldeiras analisadas AMBITERMO 5 Z am CALDEIRAS Lda emu Grope CNIRA R P gina 17 CALDEIRAS INDUSTRIAIS fiso a P a Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 3 Distribui o dos tipos de caldeiras da amostra por sector industrial Vapor DC e E CAE N Alimentares SE a E q E E E E Tabaco 12 2 32 oof 2 25 T xteis O O 3 1 9 143 6f 333 15 185 Cal ado o o ooo d d5 4 16 41 56 2 25 Papel S E E E A E a E A Farmac utica a 4 esl 00 4 49 Bomaa gt 2 ol o e ioa Minerais n o Met licos 23 00 4 222 4 49 25 00 2 Produtos Met licos 0 25 M quinas e Equipamentos n e Autom vel 29 Autom vel TOTAL NOTAS Inclui apenas empresas dos subsectores de Cer micas e Cimento Inclui apenas empresas do subsector de Componentes e Acess rios para Ve culos Autom veis 00 63 1000 18 100 0 81 100 0 De qualquer modo poder se dizer que esta amostra reflecte de uma forma aproximada a realidade em termos m dios dos tipos de caldeiras instalados na Ind stria Transformadora Portuguesa e dos sectores co
90. a em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 23 Factores a ter em conta na selec o do combust vel para geradores de vapor FUEL LEO G S NATURAL Mais barato do que os combust veis gasosos Custos de Investimento associados a Tanques Isolamento t rmico de rede de distribui o Custos de Opera o N o necessidade de tanques de armazena gem se o abastecimen to for por gasoduto Praticamente isento de enxofre Custos de Opera o associados ao Combust vel especialmente em pequenas instala es Custos de Manuten o Praticamente isento de enxofre Custos de Investimento associados Tanque de armazenagem Custos de Opera o associados a Combust vel associados a Equipamento de seguran a associados a Aquecimento dos tanques Combust vel Custos Ambientais associados a Elevados teores de NO nos fumos Custos de Manuten o associados a Equipamento de seguran a Custos de Manuten o associados a Limpeza das caldeiras Queimadores Custos Ambientais associados a Elevados teores de NO nos fumos Custos Ambientais associados a Emiss es de fuligem Emiss es de enxofre Maiores teores de NO nos fumos 2 2 AMOSTRA DE GERADORES DE TERMOFLUIDO ANALISADOS Nos geradores ou caldeiras de termofluido temos um fluido circulando no interior dos tubos mas normalmente sem mudan a de fase e esses tubos est o envolvidos
91. a identificado Medidas recomendadas i 100 3 CONCLUS ES aero eSEE EE Ud RES 106 4 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS is itetetererererererererererererererreeeeeeeeeesesesesesesesesererenenanes 109 ANEXO 1 CONTACTOS DOS PARCEIROS e eeereeeneneeereneaeerecanerecanenenenenenaneecaa 111 ANEXO 2 MODELO DE RELAT RIO DE DIAGN STICO ENERG TICO 113 P gina 4 a TN anson Ea pm F r E a J Babcock Wanson CH a ra Spi ra a S Ds CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA SUM RIO EXECUTIVO O presente Relat rio apresenta os resultados de uma ac o inserida no mbito do PNAEE coordenada pela ADENE e que contou com a colabora o das empresas AMBITERMO BABCOCK WANSON CSC Portuguesa e SPIRAX SARCO que tem por objectivo principal a sensibiliza o de respons veis t cnicos e gestores de empresas da Ind stria nacional quanto aos benef cios que podem advir de pr ticas de uma utiliza o racional de energia ou maior efici ncia energ tica na rea dos Geradores de Calor concretamente em caldeiras de vapor e em caldeiras de termofluido equipamentos esses que s o respons veis por consumos de energia importantes em v rios subsectores industriais mas que nem sempre operam nas condi es mais eficientes A ac o que incluiu a realiza o de diagn sticos energ ticos a uma amostra de geradores de
92. a pena tecer aqui alguns coment rios sobre a regula o e optimiza o da combust o numa caldeira os quais dever o funcionar como um guia da combust o deste tipo de equipamentos para os t cnicos operadores respons veis pelo funcionamento e manuten o dos mesmos Como j se viu a regula o da combust o tem como objectivo minimizar as perdas de energia nos fumos o que implica a redu o da temperatura e do excesso de ar a valores m nimos sem aparecimento de CO e n o queimados em quantidades apreci veis De salientar que no caso desta amostra de 63 caldeiras uma regula o da combust o nas caldeiras em que tal se justifica conduziria no m nimo a um ganho m dio de rendimento para toda a amostra n o inferior a 1 2 o que se traduziria num valor m dio final de rendimento da amostra de cerca de 87 em vez dos 85 7 encontrados ainda que em termos individuais haja caldeiras com possibilidades de ganhos de rendimento bem superiores aquele valor da ordem de mais de 4 ou 5 No que se refere regula o do excesso de ar de combust o deve atender se a dois factores contradit rios Por um lado se o excesso de ar pequeno o combust vel incompletamente queimado aparecendo nos gases de combust o elementos n o queimados tais como o carbono o hidrog nio e mesmo hidrocarbonetos ou incompletamente queimados como o mon xido de carbono Isto significa perda de rendimento uma vez que estes elementos n o tendo sido q
93. a um consumo de energia final de cerca de 3289 TJ ano equivalente a um consumo anual de energia prim ria de 78680 tep toneladas equivalentes de petr leo Verifica se de um modo quase geral que o registo atr s aludido de diversos par metros caracterizadores da opera o dos geradores de vapor nem sempre efectuado na extens o e com a periodicidade desej veis nem feito o cruzamento da informa o diversa recolhida com o fim de avaliar a efici ncia em particular da combust o e verificar a sua evolu o pelo que obviamente o funcionamento e a programa o das opera es de manuten o na maioria dos geradores da amostra est o longe da optimiza o Ali s os rendimentos determinados a partir da an lise dos gases de combust o e que se apresentam mais adiante baixos de um modo geral sendo poucas as caldeiras em que se pode dizer que a combust o est optimizada s o bem prova disso O que nem parece surpreendente dado que em v rios dos geradores a an lise da combust o e regula o afina o dos queimadores s s o efectuadas numa base trimestral ou at em per odos mais longos base semestral ou anual O Quadro 10 sintetiza os tipos de controlo e de manuten o preventiva nas caldeiras analisadas Quadro 10 Tipos de controlo de opera o e de manuten o preventiva dos geradores de vapor OPERA O DOS GERADORES MANUTEN O DOS GERADORES Tipo de controlo de Geradores Tipo de manuten o preve
94. adas foi observada uma camisa de ar comburente que funciona igualmente como isolamento O estado de conserva o destes geradores na sua maioria bom Apenas em duas caldeiras 11 da amostra foram encontradas temperaturas m dias de superf cie superiores a 50 C concretamente 57 C e 62 C mas que ainda assim n o inspiram cuidados particulares e Equipamento auxiliar A exemplo do verificado para os geradores de vapor tamb m no Quadro 25 s o resumidas as caracter sticas dos principais equipamentos auxiliares dos geradores de termofluido equipamento de queima bombas de termofluido ventiladores de ar de combust o economizadores pr aquecedores de ar de combust o e chamin s dos geradores O Quadro 26 ilustra os valores de temperaturas de fluidos gases de combust o e ar de combust o envolvidas nos economizadores encontrados Verifica se que Para uma amostra de 18 geradores encontramos tr s marcas diferentes de queimadores Apenas foi poss vel a identifica o do ano de fabrico de 4 destes sistemas de queima sendo o mais antigo de 1999 e o mais recente de 2007 A m dia de idade do conjunto destes 4 queimadores de cerca de 6 anos o que corresponde sensivelmente m dia de idade dos geradores a g s natural Dado estarmos perante caldeiras que apenas utilizam combust veis gasosos e tal como nos geradores de vapor o tipo de queimador mais comum o monobloco de ar insuflado constituindo 83 da amostr
95. ald p regula o manual da mesma E ee e pe fe e im o Actualiza o do contador de vapor calibrado para operar a 10 barg enquanto que a caldeira OP C amp M fi 1 1000 trabalha entre 8 e 9 bar o que introduz um erro de leitura que pode chegar a 20 1 Aumento da recupera o de condensados com os consequentes ganhos em gua purgas e energia Melhoria da regula o do sist de controlo modulante da gua de aliment para um funciona RC OP C amp M mento mais est vel deste e beneficiando o economizador com uma maior estabilidade do fluxo de gua Regula o cont nua da combust o da Feed por via da implementa o de um sistema IM Eq 93 2 3 526 84 3 32 000 6 500 0 2 autom tico de controlo de Os como alternativa 1 medida Implementa o de um sistema de purga autom tica de desconcentra o com recupera o de 1132 4 700 vapor flash inclui economia de gua SUB TOTAL com potencial m x de economia nas medidas de regula o da combust o E E a Aquisi o de medidor port til de O como auxiliar de afina o de queimadores regula o da combust o OP Comb o 48 o To o 180 43 1 456 1 000 SUBTOTAL Doe fo po o o o so af as sao 25 P gina 74 Un Fabril n 1 Cald n 27 e 54 Un Fabril n 3 Cald n 35 Un Fabril n 4 A Babcock Wanson CALDEIRAS Lda mms AMBITERMO as ENIM al pA Cdl spira arco CALDEIRAS INDUSTRIAIS ADENE AG NCIA
96. am ao todo 66 7 da amostra O lote completado com 14 caldeiras 22 2 na gama que compreende pot ncias superiores a 6 MW e at aos 10 MW e com mais 6 caldeiras 9 5 com pot ncias superiores a 10 MW al m de uma outra de valor desconhecido O valor m dio de pot ncia nominal de respectivamente 5 0 MW nas caldeiras a g s natural 7 3 MW nas caldeiras a fuel leo 1 2 MW nas caldeiras a GPL e 3 8 MW na caldeira a estilha O maior valor de P gina 24 Dani bcock Wanson E sa a j mas rh ra tr LO 14 Spi ra e O nim rco aaoun ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA pot ncia nominal 30 99 MW foi encontrado na nica caldeira da amostra que produz vapor sobreaquecido pertencente a uma empresa do sector de Bebidas e o menor valor deste par metro 174 kW verificou se num gerador de uma empresa do sector do Cal ado Quanto superf cie de aquecimento cerca de 59 das caldeiras da amostra ou seja 37 geradores apresentam valores que v o at aos 200 m Na gama imediatamente acima superior a 200 m e inferior ou igual a 400 m situa se 27 da amostra 17 caldeiras sendo esta percentagem id ntica dos geradores com superf cie de aquecimento inferior a 100 m Com valores acima dos 400 m apenas encontramos duas caldeiras correspondendo a um peso relativo de somente 3 2 De salientar que em 7 dos geradores analisados 11 1 este par metro
97. amin s Pode aproveitar se o facto dos gases de combust o com temperatura sempre superior ambiente devido sua densidade ser inferior do ar provocarem uma suc o na chamin Este efeito aproveitado na tiragem natural dos gases de combust o pelas chamin s Quando para conseguir uma tiragem natural suficiente necess rio utilizar cnamin s de altura exagerada pode prever se tiragem for ada utilizando ventiladores Os ventiladores utilizados para tiragem dos gases s o colocados normalmente entre a c mara de combust o e a chamin o Algumas instala es de geradores de vapor incluem economizadores aquecedores de gua de alimenta o destinados a recuperar uma parte do calor dos gases de combust o fumos O economizador monta se entre o gerador de vapor e a chamin Deve existir a possibilidade de fazer passar directamente os fumos do gerador para a chamin sem passar pelo economizador dado que tal solu o se revela bastante interessante por permitir p r o economizador fora de servi o sem interromper o funcionamento do gerador importante em situa es de acendimento e subida de press o ou durante paragens tempor rias P gina 34 ES ecoa pe n a E a Babcock Wauseon CH a Tl Spi ra on am EA CALDEIRAS INDUSTRIAS rco ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA Tipo de Geradores Caldeiras Queimador 100 a G s Natural 39 Queimador 100 Caldeiras a GPL 6
98. anecem no seu interior medida que se vai gerando o vapor A adi o cont nua de gua de compensa o ocasiona cada vez maiores concentra es at que se atinge um ponto para al m do qual o funcionamento deixa de ser satisfat rio formam se espumas d o se projec es e passa a haver um arrastamento significativo da gua com o vapor formado com a consequente contamina o deste deposi o de incrusta es nos equipamentos utilizadores de vapor e contamina o dos condensados A concentra o espec fica a que se formam as espumas e se d o as projec es variam consoante a composi o da gua a presen a ou aus ncia de mat ria em suspens o e a press o e capacidade da caldeira Contudo como j se viu atr s poss vel recomendar limites m ximos para as v rias impurezas da gua sendo frequentes especifica es por parte dos pr prios fabricantes das caldeiras Mas mesmo com estas recomenda es para manter concentra es inferiores s m ximas permiss veis e evitar a ocorr ncia de fen menos como os referidos atr s necess rio proceder a purgas que podem ser peri dicas ou cont nuas Esta opera o essencial mesmo que tenha havido um bom tratamento externo da gua devendo contudo ser uma preocupa o constante dos respons veis t cnicos pela instala o a sua minimiza o na medida do poss vel j que se n o houver recupera o de calor dessas purgas tal opera o contribui para um des
99. ante neste Relat rio O excesso de ar de combust o ptimo depende do tipo de combust vel utilizado e tipicamente situa se em geral nas gamas indicadas a seguir i Para combust veis s lidos 15 60 ii Para combust veis l quidos como o fuel leo 15 25 e iii Para combust veis gasosos como o g s natural e os GPL 5 15 P gina 40 A MAMA Babcock Wanson ij EdE spira a Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Apenas 90 5 da amostra disp e de indicador de n vel da gua Os 6 geradores que n o t m este indicador tr s a GPL e tr s a g s natural s o todos do tipo de vaporiza o r pida e de baixa capacidade de produ o de vapor vari vel entre um valor m nimo de 0 25 t h e um m ximo de 1 5 t h este tipo de geradores considerado de n vel indefinido j que n o t m gua acumulada esta doseada por bombas geralmente de pist o e s entra a gua que vai ser vaporizada mais o excesso para purga pela boca no separador ou colector pelo que neste caso n o poss vel a coloca o de visor de n vel Somente 32 das 63 caldeiras analisadas ou seja 50 8 da amostra disp e de contador para a gua de alimenta o Os contadores existentes que tanto podem estar instalados antes das bombas ou depois destas s o maioritariamente do tipo mec nico de turbina 72 havendo tamb m de outros tipos tais como os el
100. apor considera se o equipamento de queima ou de combust o o equipamento de armazenagem e alimenta o de combust vel as bombas de alimenta o de gua e de combust vel no caso do fuel leo os ventiladores de ar de combust o e eventualmente tamb m de gases de combust o se a tiragem for for ada os desgasificadores s em determinadas instala es os economizadores os pr aquecedores de ar de combust o e as chamin s dos geradores O Quadro seguinte sintetiza as principais caracter sticas de alguns destes equipamentos encontrados na amostra de geradores de vapor analisados n o se incluindo nele quaisquer refer ncias a equipamento de armazenagem e alimenta o de combust vel nem a desgasificadores e a outro equipamento espec fico para tratamento da gua de alimenta o dos geradores que s o comentados separadamente no item 2 1 2 Os Quadros 8 e 9 ilustram os valores de temperaturas de fluidos gases de combust o e gua de alimenta o ou ar de combust o que se verificam respectivamente em economizadores e em pr aquecedores de ar de combust o de alguns exemplos de geradores de vapor da amostra que t m esses equipamentos de recupera o de calor De salientar que os economizadores conduzem normalmente a ganhos de rendimento dos geradores que os t m da ordem de 4 a 6 ao passo que o incremento de rendimento em geradores com pr aquecedores de ar de combust o tipicamente de 1 2 comparativamente s
101. apresentando valores de respectivamente 55 e 52 Outros sectores com pesos relevantes nos potenciais obtidos s o respectivamente o sector T xtil com 14 dos geradores analisados e 17 18 em termos de quota parte do potencial total de economia de energia custos o sector da Ind stria do Papel com 13 dos geradores analisados e 9 11 de quota parte nos potenciais referidos e o sector da Ind stria do Tabaco com algum destaque por representar apenas 3 dos geradores analisados e apresentar 10 10 de quota parte nos potenciais de economia de energia e de custos Estes valores excep o do ltimo n o s o surpreendentes j que reflectem uma conson ncia entre o n mero de geradores analisados e os potenciais de economias identificados e praticamente a mesma situa o se verifica com os restantes sectores envolvidos na ac o Os tr s sectores industriais cujas medidas recomendadas t m em m dia um per odo de retorno de investimento mais curto s o respectivamente os do Cal ado 0 anos de M quinas e Equipamentos 0 22 anos e do Papel 0 93 anos o que significa que o potencial de economia nas unidades desses sectores conseguido basicamente com medidas de Boa Gest o Energ tica Contudo esta observa o e em particular para o ltimo dos sectores referidos pode ser fruto apenas das especificidades dos poucos geradores de vapor desses sectores que foram analisados e ou das pr prias unidades industriais envol
102. ase a uma divulga o de boas pr ticas e tecnologias eficientes a todo o universo industrial Caracteriza o da amostra de geradores A amostra de 81 geradores seleccionada tem uma factura energ tica total associada de 34 8 milh es de Euros ano correspondente a um consumo total de cerca de 4 034 TJ ano de energia final ou 96 ktep ano de energia prim ria P gina 5 R pm E sa AB raicoca memso ih JO spira Caso crosta rco CEE Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA A recolha de dados para caracteriza o destes equipamentos incidiu sobre Os geradores propriamente ditos no que respeita a v rias caracter sticas t cnicas tipo de combust veis utilizados pot ncias nominais superf cies de aquecimento capacidades de produ o press es e temperaturas de fluidos envolvidas tipos de c maras de combust o isolamentos etc OS equipamentos auxiliares tais como sistemas de queima bombas ventiladores permutadores de calor de recupera o de energia dos gases de combust o etc a instrumenta o e os equipamentos de controlo as condi es de opera o e manuten o dos geradores incluindo o seu desempenho energ tico e aspectos com repercuss es nos consumos de energia destes equipamentos p ex armazenagem e distribui o de combust veis l quidos e tratamento de gua no caso dos geradores de vapor
103. belecimento de Protocolos de Parceria e celebra o dos mesmos entre as partes envolvidas NOTA Esta fase concluiu se em Fevereiro de P gina 12 KA E pa a a E a Babcock Wauseon CH Tl Spi ra Pama hsm CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA 2009 tendo tamb m se verificado no final desse m s pelos motivos j referidos a retirada da ac o da empresa Lu s Gon alves amp Irm o iv Defini o da amostra de Empresas Industriais e das respectivas caldeiras que seriam alvo dos diagn sticos energ ticos bem como do planeamento da execu o dos mesmos incluindo envio de cartas pela ADENE para essas Empresas a explicar os objectivos da ac o e a formalizar a ades o das mesmas NOTA A Spirax Sarco acabou por indicar 21 caldeiras em vez das 20 devidas e da que a amostra final correspondente aos 4 Parceiros tenha sido de 81 caldeiras em vez das 80 previstas v Realiza o pelos Parceiros dos diagn sticos energ ticos Trabalho de campo Relat rios Entre Mar o e Outubro de 2009 vi Elabora o pela ADENE do Relat rio Final de S ntese para posterior divulga o p blica 1 2 1 Amostra de Empresas Industriais e de Caldeiras seleccionada para Diagn sticos O Quadro 1 sintetiza a amostra de empresas industriais e de geradores de calor seleccionada pelos Parceiros com a aprova o da AD
104. bsolutos obtidos o potencial de economias identificado de facto substancial para uma amostra de apenas 63 caldeiras j que estamos a falar de aproximadamente 1 milh o de Euros que se pode evitar anualmente em 45 empresas industriais Este valor consequ ncia de uma poupan a energ tica anual de 106 367 GJ de energia final ou de cerca de 2 549 tep de energia prim ria se forem implementadas as medidas recomendadas e tudo isto com um investimento global de 1 3 milh es de Euros o que significa que o payback ou retorno desse investimento se faz em 1 3 anos A serem implementadas estas medidas ser o evitados consumos anuais de cerca de 1 346 000 Nm de g s natural de 1 204 toneladas de fuel leo de 67 toneladas de GPL e de 236 toneladas de estilha Estas economias traduzem se numa redu o global de emiss es de CO de 7239 toneladas ano e um tal potencial reflecte bem a import ncia da necessidade de sensibiliza o dos respons veis t cnicos da Ind stria para os aspectos relacionados com a utiliza o racional de energia efici ncia energ tica nos Geradores de Vapor Salienta se no entanto que as economias acima referidas at est o estimadas por defeito dado haver v rias medidas cujas economias s o dif ceis de quantificar como o caso da aquisi o de Os factores de convers o para tonelada equivalente de petr leo tep para os diversos combust veis encontrados bem como os correspondente
105. calor que embora reduzida se pretendeu que reflectisse tanto quanto poss vel a situa o t pica destes equipamentos na Ind stria constitu da por 63 geradores de vapor e 18 geradores de termofluido e envolvendo um total de 45 empresas industriais 46 unidades fabris de 13 sectores distintos da Ind stria Transformadora e cobrindo praticamente todo o territ rio nacional permitiu a caracteriza o t cnica dos geradores de calor e dos respectivos equipamentos auxiliares encontrados bem como das condi es em que operam com particular realce para o seu desempenho sob o ponto de vista energ tico a identifica o de um potencial relevante de economias de energia e de custos associado a medidas e boas pr ticas que podem ser implementadas nestes equipamentos com vista a uma melhoria da sua efici ncia energ tica a demonstra o inequ voca de que a implementa o dos tipos de medidas recomendados pode ser conseguida de um modo geral com investimentos n o muito significativos e com per odos de retorno dos mesmos muito curtos desfazendo alguns mitos que existem sobre estas mat rias e provando Claramente que investimentos em efici ncia energ tica podem conduzir a redu es de custos importantes nas empresas e consequentemente concorrer para ganhos de competitividade n o desprez veis nas mesmas para al m dos benef cios ambientais que tamb m s o relevantes e com os resultados obtidos poder servir de b
106. caso de uma caldeira a 7 fuel leo que funciona tamb m como termodestrutor com c mara de combust o exterior 1 6 da amostra Foram tamb m encontrados dois outros geradores a fuel leo em que n o foi poss vel confirmar a natureza da posi o da referida c mara de combust o 5 Como objectivo de assegurar a m xima transfer ncia de calor as caldeiras devem funcionar press o de vapor mais baixa poss vel a que corresponde tamb m no caso de vapor saturado a temperatura mais baixa E de referir que a entalpia espec fica de evapora o aumenta com a diminui o da press o pelo que quanto mais baixa for a press o maior quantidade de calor est dispon vel por kg de vapor A propor o de gua de compensa o consumida pode ser calculada pela seguinte equa o na qual as temperaturas envolvidas v m expressas em graus cent grados gua de compensa o Temp da gua de retorno Temp da gua de alimenta o Temp da gua de retorno Temp da gua de compensa o x 100 Este equipamento al m da produ o de vapor tem tamb m a finalidade de destruir por queima a alta temperatura os gases resultantes do processo de fabrico P gina 32 E Pai oa bcock Wanson E pa Do a j mas rr CH l JE SpI ra ER CADERAS MOUSTRAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA A maior parte dos geradores da amostra 81 apresenta tr
107. cedores s o tamb m do tipo de feixe tubular em a o carbono e com configura o em contra corrente ou correntes cruzadas De salientar que a rentabilidade econ mica ligada utiliza o destes permutadores n o s dos pr aquecedores de ar mas tamb m dos economizadores deve ser analisada com cuidado dado que ela depende entre outros factores do n vel de temperatura a que se encontram os gases da combust o da pot ncia do gerador e do seu regime de funcionamento O pr aquecimento do ar de combust o apresenta as seguintes duas vantagens principais i por cada 20 C de eleva o da temperatura do ar de combust o economiza se cerca de 1 de fuel leo e ii a entrada de ar quente melhora as condi es de queima o que permite por vezes trabalhar a mais baixos excessos de ar o que contribui para o aumento do rendimento No que se refere s chamin s dos geradores verifica se que a maioria 86 do tipo com sa da dos fumos para cima 97 s o constru das em a o e destas 3 tamb m em tijolo 54 n o tem qualquer tipo de isolamento t rmico e de protec o exterior e apenas 39 t m esse revestimento com o isolamento maioritariamente em l mineral ou l de vidro e com protec o a chapa de alum nio a tiragem em 97 dos geradores do tipo natural e s apenas 3 apresentam tiragem for ada e o regulador de tiragem quando existente o que s acontece em 41 dos geradores sobretudo do tipo manual 88
108. com per odos de recupera o dos respectivos investimentos payback simples que n o ultrapassam os 5 anos tendo por base o que tipicamente admiss vel na Ind stria em termos de investimentos na rea da energia sendo at mais usual serem aceites apenas paybacks at 3 anos e valores superiores como entre 3 e 5 anos constitu rem excep es que ainda assim s o toleradas para determinadas medidas No referido Quadro o Payback que a raz o entre o valor do Investimento e a Economia anual em custos identificado por PRI Per odo de Retorno do Investimento Outras medidas n o muitas que n o ultrapassaram a dezena e meia sugeridas em alguns P gina 70 KA E pa a a E a Babcock Wauseon CH a Tl Spi ra Pama hsm CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA diagn sticos e com PRI s superiores a 5 anos por essa raz o n o foram contabilizadas Ainda assim e apenas como curiosidade apresentam se no Quadro 22 alguns exemplos dessas medidas com PRI s superiores a 5 anos e inferiores a 8 anos Algumas medidas consideradas de boa gest o energ tica embora de dif cil quantifica o no que respeita s economias foram tamb m recomendadas em alguns diagn sticos pelo que s o igualmente inclu das no Quadro 17 e com as referidas economias identificadas por n q n o quantific vel Os Quadros 18 19 20 e 21 b
109. consumo de energia final de cerca de 745 5 TJ ano equivalente a um consumo de energia prim ria de 18 052 tep ano O Quadro seguinte sintetiza os tipos de controlo de opera o e de manuten o preventiva que envolvem os geradores analisados P gina 95 q a 6 e F cmo ij LAE spira j AMBITERMO o ONEN 4 dos 0 ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ms gerg tica em Geradores de Calor Quadro 27 Tipos de controlo de opera o e de manuten o preventiva dos geradores de termofluido ms OPERA O DOS GERADORES Tipo de controlo N o regular com eventuais registos das interven es e manuten es Sem registos de opera es de teste dos sistemas de seguran a Controlo regular com ou sem elabora o de registos di rios Pode implicar tamb m uma revis o peri dica aos queimadores por exemplo numa base semestral ou quadrimestral ou trimestral com regula o da queima afina o e manuten o dos queimadores e registo das de Geradores que verifica MANUTEN O DOS GERADORES Tipo de manuten o preventiva N o existe Per odo fixo base anual com verifica o do estado geral da s caldeira s e dos queimadores e limpeza e afina o destes Per odos fixos base semestral incluindo provas de seguran a limpeza e testes de combust o com analisador port til de Geradores que verifica an lises de gases Per odos fixos base quadrimestral
110. da 94 Apenas cerca de 40 dos geradores de vapor t m contador do n mero de horas de funcionamento o registo peri dico de muitos par metros a partir de instrumenta o como a referida tais como caudais de gua e de combust vel press o e temperatura do combust vel e valores caracter sticos do tratamento de guas entre outros que permite conhecer o estado geral dum gerador de vapor e consequentemente actuar de modo a optimizar o seu funcionamento e a programar as opera es de manuten o Logo um pr requisito para uma opera o eficiente de qualquer gerador de vapor a exist ncia de uma adequada instrumenta o para monitoriza o e controlo daquela Em geral caldeiras de maior dimens o capacidade requerem instrumenta o mais sofisticada do que a necess ria em pequenas caldeiras Deve ser tamb m real ada a import ncia da realiza o de inspec es peri dicas em todos os instrumentos para confirmar se estes se conservam fi veis Em particular as condi es de calibra o de cada medidor devem ser comparadas com as condi es reais de funcionamento j que por exemplo se um determinado medidor de caudal de vapor foi calibrado para 7 bar e o vapor produzido press o de 6 5 bar ent o o medidor far uma leitura por excesso de aproximadamente 3 devido altera o da densidade do vapor Sempre que poss vel dever o ser utilizados instrumentos port teis para verificar os instrumentos permane
111. de equipamento geralmente formado por tubos de a o de pequeno di metro que s o colocados no percurso dos gases quentes Como n o tem no seu interior gua mas apenas vapor e como se situa numa zona de fumos muito quentes os tubos podem queimar se se a circula o de vapor parar sem que a queima se suspenda ou durante o acendimento em que a produ o de vapor ainda n o se iniciou pelo que primordial que a regula o dos fogos em geradores deste tipo se fa a de modo a que a temperatura dos fumos na zona do sobreaquecedor n o atinja um valor perigoso cerca de 400 C Foram identificadas ao todo 19 caldeiras com economizador sendo que apenas 18 destes equipamentos est o em servi o pelo que representam somente 29 da amostra de geradores considerada e com a particularidade da sua maioria ter sido encontrada em caldeiras a g s natural 83 e apenas tr s deles em duas caldeiras a fuel leo 11 e numa caldeira a GPL 6 De salientar que na maioria dos casos por cada 1 C de incremento na temperatura da gua de alimenta o do gerador com este tipo de equipamento corresponde uma queda de aproximadamente 4 C na temperatura dos fumos e que a menor incid ncia deste tipo de equipamento nos dois ltimos tipos de geradores referidos pode derivar de receios por parte dos industriais relativamente aos riscos de corros o j mencionados a prop sito dos geradores a fuel leo e das reduzidas pot ncias nominais no caso
112. deiras analisadas Processos de tratamento mais sofisticados como a desmineraliza o e a osmose inversa s se encontram em 18 das caldeiras da amostra enquanto que a utiliza o de um desgasificador para remo o de gases apenas ocorre em 63 dos geradores com a maior parte desses equipamentos a ser do tipo pressurizado com torre e chicanas N o existe qualquer tratamento interno em cerca de 14 dos geradores analisados e os que t m esse tipo de tratamento recorrem a aditivos qu micos como os que foram explanados atr s a prop sito desta mat ria s an lises de gua que se efectuam bem como a sua periodicidade variam bastante de empresa para empresa destacando se contudo a determina o de alguns par metros como o pH a condutividade a dureza total a alcalinidade total a alcalinidade fenolftale na o total de s lidos dissolvidos e os teores de fosfatos sulfitos e ferro como sendo os mais comuns No que concerne frequ ncia com que s o realizadas estas an lises em cerca de 60 das caldeiras analisadas elas s o efectuadas numa base mensal ou quinzenal que se pode considerar aceit vel em 23 dos geradores s o realizadas em per odos mais curtos numa base di ria ou semanal o que bastante bom e denota uma preocupa o louv vel com a condu o desses geradores por parte dos seus respons veis t cnicos e em 18 da amostra essas an lises s o menos frequentes chegando se inclusive a situa
113. dentificadas De entre as principais medidas de economia de energia destacam se as relacionadas com a regula o da combust o limpeza das superf cies de transfer ncia de calor dos geradores de calor e com a recupera o de calor dos respectivos gases de combust o principalmente envolvendo a instala o de economizadores em caldeiras de vapor que s o respons veis por mais de 80 das economias de energia e mais de 90 das economias de custos identificadas Com os resultados desta Ac o fica claro que uma das apostas das empresas da Ind stria nacional para alcan arem os t o desejados ganhos de competitividade tem que ser na EFICI NCIA ENERG TICA P gina 8 IFF SEE sa B E a Babcock Wauseon CH C JTE Spi ra os EN S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE rg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA 1 INTRODU O 1 1 ENQUADRAMENTO E OBJECTIVOS DA AC O O Plano Nacional de Ac o para a Efici ncia Energ tica Portugal Efici ncia 2015 PNAEE aprovado pela Resolu o do Conselho de Ministros n 80 2008 de 20 de Maio engloba um conjunto de programas e medidas de melhoria de efici ncia energ tica consideradas fundamentais para que Portugal possa alcan ar e suplantar os objectivos de poupan a de energia fixados no mbito da Directiva n 2006 32 CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 5 de Abril Das v rias medidas contempladas nesse Plano orientado para
114. distintas a implementa o de todas as medidas propostas traduzir se numa redu o da factura energ tica global associada a esses geradores de calor de quase 1 1 milh es de Euros por ano correspondendo a 3 1 dos custos energ ticos anuais totais desses equipamentos verificados a data da realiza o dos diagn sticos O montante global de investimento necess rio para a implementa o dessas medidas de cerca de 1 3 milh es de Euros ser recuperado em 1 2 anos P gina 106 prani Rs bcock Wanson SE ul E m a J Ba rock Wanson ia ETE SpI ra E rco ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ms erg tica em Geradores de Calor O potencial de economia total associado a estas medidas de cerca de 116 8 TJ ano de energia final ou 2 802 tep ano de energia prim ria corresponde a aproximadamente 3 dos consumos anuais destas caldeiras o que se traduz num potencial de redu o de emiss es de gases com efeito de estufa equivalente a 7 919 toneladas anuais de CO valor este que deveras significativo se se atender ao n mero reduzido de empresas envolvidas Uma an lise por tipologias de medidas propostas evidencia que aproximadamente 59 das economias de energia equivalentes a cerca de 58 das economias de custos s o poss veis com a implementa o de medidas cujos investimentos associados se recuperam em m dia em menos de 1 ano cerca de 41 das economias de energia e 42 das economias de custos se obt m com med
115. do equipamento auxiliar e das suas condi es de funcionamento e de utiliza o da energia e apresentado o respectivo potencial de economia de energia e de custos associado a medidas que podem ser implementadas 2 2 1 Caracteriza o t cnica das caldeiras e do equipamento auxiliar e Geradores de termofluido O Quadro 24 sintetiza algumas das principais caracter sticas t cnicas das caldeiras de termofluido analisadas Como j foi referido no item 1 2 1 excep o de uma destas caldeiras que utiliza GPL Propano como combust vel todas as restantes consomem g s natural De salientar que excep o de tr s destes geradores n o foi poss vel a determina o da idade ou ano de fabrico destes equipamentos pelo que essa informa o n o inclu da no referido Quadro A t tulo de curiosidade refira se que para aquele lote de tr s geradores com essa informa o conhecida um de 1990 outro de 1999 e o terceiro de 2003 Tamb m no que se refere ao valor da superf cie de aquecimento n o foi poss vel a sua determina o para a quase totalidade dos geradores pelo que igualmente este par metro n o apresentado no Quadro As Figuras 12 e 13 ilustram algumas das caracter sticas apresentadas no Quadro referido P gina 88 cias CINTURA q a 6 e GP Babcock Wanson Gio EdE spira cum O e nO 0 Final de Ac o de Promo o de ADENE nerg tica em Geradores de Calor AG NCIA
116. do substitui o de caldeiras Economia de custos por tipologia de medidas e por sector industrial 140 000 120 000 100 000 80 000 m Optimiza o de processos 60 000 40 000 E Equipam especificopara controlo da 20 000 combust o Economia de Custos EUR ano E Isolamentost rmicos E Recupera o de calor m Outras medidas incluindo substitui o de caldeiras Investimento por tipologia de medidas e por sector industrial 350 000 300 000 250 000 E as 200 000 Optimiza o de processos 150 000 cai A 100 000 Equipam espec fico para controlo da combust o 50 000 Investimento E Isolamentos t rmicos E Recupera o de calor Outras medidas incluindo substitui o de caldeiras Sector Fig 11 Economias de energia e de custos e investimentos associados por tipologia de medidas desagregados pelos v rios sectores industriais envolvidos na Ac o P gina 82 Babcock Wanson o p T y GO mar O T spira rco ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ms erg tica em Geradores de Calor Continua o dos coment rios sobre os resultados obtidos Fazendo a an lise por sectores industriais envolvidos verifica se que s as unidades de Ind strias Alimentares e de Bebidas com 46 dos geradores analisados s o respons veis por mais de metade dos potenciais totais de economia de energia e de economia de custos identificados para a globalidade da amostra
117. dos casos e Instrumenta o e equipamento de controlo Em termos de principal instrumenta o associada aos geradores analisados verifica se que Todos disp em de indicador de press o do vapor 12 a Sp TOEF E PE 5 Se se fornecer durante a combust o a quantidade de ar correspondente a condi es estequiom tricas a combust o ser incompleta Torna se por isso necess rio fornecer um excesso de ar em rela o quantidade estequiom trica para tornar rent vel a combust o do ponto de vista t cnico econ mico De facto medida que se aumenta o caudal de ar fixado o caudal do combust vel as perdas por combust o incompleta do combust vel tornam se menores os produtos de combust o cont m menores teores de C e CO Mas como paralelamente aumenta o caudal dos gases de combust o principalmente devido ao azoto do ar e esses gases saem a temperatura muito mais elevada do que a ambiente da ordem de 300 a 400 C as perdas por calor sens vel transportado nos gases de combust o sobem quase proporcionalmente ao caudal de ar utilizado na combust o Naturalmente o excesso de ar mais econ mico corresponde ao m nimo da soma das duas perdas indicadas perdas por combust o incompleta e perdas por calor sens vel nos gases de combust o Estas perdas bem como outras associadas ao c lculo da efici ncia t rmica da combust o s o determin veis a partir da composi o dos gases de combust o como se ver mais adi
118. e Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 33 Desagrega o do potencial de economias por sector industrial envolvido Ind Cal ado ooo o Ind Papel Ind Cimento Prod Min n o Met 97 09 23 09 887 o9 1000 120 1413 Oon oas os eso ooo ores 1000 ss 3000 ame Continua o dos coment rios sobre os resultados obtidos implementa o das medidas identificadas evitar consumos anuais de aproximadamente 274 900 metros c bicos normais de g s natural e 4 toneladas de GPL correspondendo a uma redu o de emiss es de CO de 679 toneladas ano Apenas em duas unidades fabris das catorze com caldeiras de termofluido objecto de diagn sticos e envolvendo apenas 3 geradores uma do sector de Ind strias Alimentares e outra do sector de Produtos Minerais n o Met licos Ind stria Cer mica de Lou a Sanit ria n o foi recomendada qualquer medida de economia de energia Como j foi referido as medidas recomendadas s o todas de Boa Gest o Energ tica e do tipo Optimiza o de processos Regula o da Combust o Limpeza das superf cies de transfer ncia de calor com um payback m dio de 0 08 anos aproximadamente 1 m s Os valores do per odo de retorno do investimento das v rias medidas identificadas oscilam entre um m nimo de O anos sem investimento ou 0 01 anos com investimento at um m ximo de 1 1 anos o que bem revelador de que medidas simples de recupera
119. e dep sito de condensados BGE 12 9 EE Un Fabril n 19 Instala o de economizador na caldeira M 20 0 758 18 1 6 000 4 2 Regula o da combust o afina o dos queimadores em ambas as caldeiras BGE OPComb 22 l 1 255 nws 12 o1 Verifica o ajuste dos par metros do tanque de condensados com eventual regula o da press o e do n vel ou das caracter sticas da bomba de alimenta o ou inclusive instala o de um OP C amp M 6 627 tanque de maiores dimens es para obviar as actuais descargas de condensados para o tanque de gua de make up e liberta o de vapor para a atmosfera com as consequentes adi es de gua bruta ao sistema Instala o de contadores de g s de gua de alimenta o e de vapor nas duas caldeiras E OP C amp M Po ral lo n T selo 951 4142 8 000 SUB TOTAL De pe To e o o sos az 55086 51950 09 Regula o da combust o afina o do queimador da caldeira pet ul las 2215 Cald n 17 Montagem de retorno da gua de alimenta o da caldeira ap s economizador a OP C amp M 3 0 114 27 1195 5 000 4 2 respectivo tanque SUB TOTAL E E T e a 3808 7150 18 Regula o da combust o das duas caldeiras E E O O 38 750 oz PR 1758ga 9e economias a o Dto EE 6 154 5766 20000 Cald n 14 e 20 Instala o de economizador na cald n 14 17 0 Po 15 4 5 766 20 000 SUB TOTAL REC E Oo T f oz e 20750 227 Instala o de by pass ap s economizador na cald n 25
120. e deve ser controlada periodicamente e mantida dentro dos par metros exigidos por via de um tratamento eficaz A escolha do processo de tratamento de uma gua de alimenta o de uma determinada central t rmica depende n o 16 A alcalinidade de uma gua uma medida da sua capacidade de neutraliza o de cidos devida principalmente presen a de carbonatos bicarbonatos e hidr xidos Na pr tica a determina o da alcalinidade das guas pode ser feita por titula o com uma solu o cida usando fenolftale na e alaranjado de metilo metilorange como indicadores Os resultados da titula o com o alaranjado de metilo s o referidos como alcalinidade ao alaranjado de metilo e representam a alcalinidade total os resultados da titula o com a fenolftale na s o referidos como alcalinidade fenolftale na Para se compreender o que representa cada uma destas alcalinidades conv m referir que o indicador fenolftale na vira a pH 8 3 passa de incolor a r seo quando o pH sobe acima daquele valor e que o indicador alaranjado de metilo vira a pH 4 4 passa de alaranjado a vermelho As solu es dilu das de bicarbonatos apresentam valores de pH de aproximadamente 8 os carbonatos e os hidr xidos produzem pH superior a 8 e a exist ncia de CO livre ou de cidos minerais faz baixar o pH provocando estes ltimos valores de pH inferiores a 4 Com base nas considera es anteriores poss vel caracter
121. e e decomposi o de carbonatos e X bicarbonatos 17 Amon aco Pe de conosag gua de make up e retorno de condensados X 18 Mat ria org nica natural Dep sito ou solu o nedos numas e tuivicos e produie derivados na gua de make up 19 Surfactantes Solic o Detergentes sint ticos na gua bruta na gua de alimenta o ou nos condensados 20 Hidr xido de s dio soda c ustica Solu o PICO doe Cao PADOT GE sadios bicarbonato de s dio 21 S lidos dissolvidos Acumula o de todas as subst ncias sol veis ii S lidos em suspens o ncias insol veis j presen 22 S lidos em suspens o i p subst es IES pu dat Lama depositada subst ncias insol veis formadas por ac o qu mica P gina 48 R a pn A CALDEIRAS Lda cms TE Spi ra o cumes rco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 13 Valores recomendados para os v rios par metros definidores da qualidade da gua de caldeiras CARACTER STICAS RECOMENDADAS PARA A GUA DE CALDEIRAS DE TUBOS DE FUMO COM PRESS ES AT 25 bar gua de alimenta o OBS Caldeiras com maior capacidade de produ o necessitar o de gua com uma dureza pr xima do limite inferior deste intervalo OBS Sem limite fixo mas recomend vel a sua remo o por desgasifica o at ao m ximo poss vel antes da adi o de produtos qu micos como sulfi
122. e salientar os condicionalismos em que foi desenvolvida a presente ac o a partir de uma amostragem de empresas e de geradores de calor relativamente reduzida mas que ainda assim foi suficiente para os prop sitos pretendidos Os resultados obtidos ilustram bem o qu o f cil de economizar energia e custos em caldeiras de vapor e em caldeiras de termofluido a partir de medidas de f cil implementa o e com reduzidos investimentos de um modo geral que se recuperam em per odos muito curtos dentro dos par metros t picos admiss veis pela Ind stria deitando por terra alegadas dificuldades de viabilidade t cnico econ mica muitas vezes invocadas pelas empresas para n o se fazer nada nesta rea dos Geradores de Calor Muitas das vezes tais economias passam apenas por um controlo mais apertado e permanente destes equipamentos tamb m importante que determinados mitos ou at desconhecimento total sobre estas mat rias no que concerne a medidas recomendadas e per odos de retorno dos investimentos que Ihes est o associados sejam contrariados com campanhas de informa o como os resultados da presente ac o para que se estimule altera es de pr ticas e com isso se recolham benef cios para a economia e para o ambiente Miraflores Maio de 2010 P gina 108 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra os ON RA CALDERAS INDUSTRIAS rco i0 Final de Ac o de Promo o de ADENE ner
123. ectromagn ticos 16 e os de vortex 6 Todavia h uma percentagem maior 71 4 de geradores com contador de gua de compensa o make up constatando se que 87 5 destes contadores est o associados a caldeiras que tamb m t m contadores de gua de alimenta o Apenas 10 caldeiras 16 disp em de indicador da condutividade e ou do teor de s lidos dissolvidos da gua de alimenta o instrumenta o esta importante para avalia o da qualidade da gua que alimenta os geradores e obviamente sobre a adequa o ou n o do tratamento daquela E no que respeita gua de compensa o apenas 9 5 da amostra tem um indicador semelhante Tamb m no que concerne aos condensados que retornam s centrais de caldeiras e concretamente aos respectivos tanques apenas em 81 da amostra se verifica a exist ncia de um indicador de n vel nesses tanques e somente em 67 de um indicador de temperatura Apenas 18 caldeiras cerca de 29 da amostra t m contador de vapor Os tipos mais comuns de contador de vapor s o respectivamente o vortex 39 e o orif cio calibrado 33 ainda que se encontrem tamb m outros tipos diferentes tais como os de rea vari vel Apenas 2 3 da amostra disp e de contador de combust vel totalizador e somente em 19 dos geradores poss vel tamb m a obten o de leituras instant neas De real ar que 88 dos geradores a fuel leo t m contador de combust vel Outros indicadores exis
124. el economicamente vide exemplos do Quadro 22 Como tamb m j foi referido neste documento a rentabilidade econ mica destas medidas depende de v rios factores como sejam os n veis de temperaturas envolvidos as pot ncias das caldeiras em quest o e os respectivos regimes de funcionamento incluindo n mero de horas de labora o e da estes resultados distintos em diferentes unidades fabris com condi es tamb m n o id nticas Alguns destes factores designadamente o ltimo podem tamb m ajudar a explicar a raz o porque a instala o de queimadores mais eficientes sugerida para algumas poucas caldeiras n o se revelou vi vel sob o ponto de vista econ mico sendo um tipo de medida que na pr tica n o foi inclu do no pacote de medidas do potencial de economias identificado Salienta se tamb m o facto de em algumas instala es ter se verificado que a implementa o de controlo do caudal de gua de alimenta o das caldeiras por variador de frequ ncia VEV das bombas n o o sistema mais aconselhado pela extrema dificuldade e por vezes impossibilidade do seu controlo passando a trabalhar em regime Tudo Nada o que pode causar a destrui o de economizadores quando estes existem por ebuli o de gua no seu interior e consequentes golpes de ariete Se em todo o caso se pretender usar um variador electr nico de velocidade este deve controlar a press o da gua de alimenta o 1 ou 2 bar acim
125. em como a Figura 10 sintetizam alguns aspectos relevantes em termos de conclus es que se podem extrair da an lise do Quadro 17 como sejam a desagrega o do potencial de economias por tipo de caldeiras por sector industrial envolvido e por tipos de medidas A desagrega o das economias de energia e de custos e dos investimentos associados por tipologias de medidas recomendadas por sector industrial envolvido na Ac o tamb m apresentada na Figura 11 Todos estes dados merecem alguns coment rios que s o expostos mais adiante De salientar tamb m que em algumas caldeiras foram detectadas situa es como a n o realiza o de testes dos rg os de seguran a e ou de registos dos mesmos e inclusive de alguns desses rg os serem de constru o n o recomendada pelas Normas vigentes que embora n o estando relacionados com os aspectos energ ticos e portanto estarem fora do objecto destes diagn sticos s o de import ncia vital para a garantia da protec o de bens lucros e essencialmente vidas humanas Por exemplo numa caldeira foi verificada uma press o de servi o demasiado pr xima do valor do timbre o que origina eros o prematura nas v lvulas de seguran a al m de contrariar as disposi es da ITC para geradores de vapor e equiparados Despacho n 22332 2001 2 s rie que permite que a press o normal de opera o seja 95 da PS press o m xima admiss vel e que no caso da caldeira em quest o esse valor es
126. emperatura necess ria distribui o devendo a temperatura de armazenagem do fuel leo ser apenas a suficiente para que aquele possa fluir at ao permutador Temperaturas de armazenagem demasiado elevadas como nos casos referidos d o origem a maiores perdas de calor atrav s das superf cies exteriores dos tanques com os consequentes consumos desnecess rios de combust vel nos geradores de vapor mesmo dispondo de isolamento t rmico Os valores m dios de temperaturas verificadas na bombagem e na atomiza o deste combust vel s o respectivamente 75 8 C e 88 6 C que j nos parecem adequados para os fins previstos Contudo de salientar que apenas em cerca de 54 das instala es que utilizam fuel leo nos seus geradores de vapor indicado pelo fornecedor desse combust vel o valor da respectiva viscosidade e que apenas em 15 destas instala es a temperatura de atomiza o j no queimador da caldeira corrigida em fun o dessa informa o Donde se poder inferir que muito provavelmente em muitas situa es nem sempre s o obtidas as viscosidades apropriadas por um adequado aquecimento do fuel leo por for a do desconhecimento desta informa o com as naturais consequ ncias em termos de uma queima deficiente do combust vel e eventuais entupimentos e avarias dos queimadores com repercuss es no desempenho energ tico dos geradores A isto acrescem algumas dificuldades no controlo da temperatura de alimen
127. energia em Geradores de Calor que ser o da responsabilidade da ADENE De salientar o acordado entre a ADENE e os Parceiros no que respeita n o divulga o p blica de informa o respeitante s Empresas Industriais tida como confidencial ou ainda que podendo ser divulgados os resultados dos diagn sticos efectuados serem salvaguardados omitidos os nomes das Empresas Industriais em quest o na sua rela o com os resultados obtidos de modo a n o ferir susceptibilidades e por uma quest o de imagem dessas Empresas Em s ntese o desenvolvimento da ac o que teve o seu in cio no final do 1 semestre de 2008 compreendeu as seguintes actividades 1 ii Identifica o pela ADENE de potenciais Parceiros para participa o na ac o e estabelecimento de contactos com estas Entidades Realiza o de reuni es individuais com as que responderam afirmativamente Lu s Gon alves amp Irm o CSC Portuguesa SPIRAX SARCO AMBITERMO e BABCOCK WANSON respectivamente para apresenta o da ac o e avalia o das possibilidades de parceria entre cada uma delas e a ADENE Prepara o pela ADENE do tipo de Relat rio a utilizar pelos Parceiros na fase de execu o dos diagn sticos energ ticos em Empresas Industriais discuss o do conte do desse documento com as cinco Empresas referidas em i e sua aprova o por todos os intervenientes Confirma o dos Parceiros participantes na ac o Esta
128. enta o e equipamento de controlo No que se refere principal instrumenta o e controlos associados a estes geradores tem se que 89 dos geradores incorpora indicadores de press o de entrada e de sa da do termofluido do pr prio gerador e em termos de indicadores de temperaturas do termofluido apenas 39 dos geradores os apresentam do lado da entrada e 89 tamb m na sa da Os controlos nestes geradores s o sobretudo em termos de pressostato de m xima 56 e ou pressostato diferencial 100 de term stato de seguran a 100 e de term stato do queimador P gina 94 e PFT i AE pm F e GE macacs wanson E EdE spira 100 ENIM Rm CALDEIRAS INDUSTRIAS rco CEE Final de Ac o de Promo o de ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA 94 De salientar que n o foi encontrado qualquer contador ent lpico ou de outra natureza para o termofluido Apenas 2 3 da amostra disp e de contador de combust vel com correc o de press o No que concerne ao equipamento de queima 94 dos geradores tem indicador da press o do combust vel e somente 39 apresenta contador do n mero de horas de funcionamento A regula o do excesso de ar de combust o tamb m aqui feita predominantemente de forma manual registando um peso relativo de 83 Nas chamin s destes geradores apenas em 9 deles 50 existe um indicador da temperatura dos gases de combust o N o h ne
129. era desconhecido O valor m dio de superf cie de aquecimento de respectivamente 170 m nas caldeiras que consomem g s natural 244 m nas caldeiras a fuel leo 33 m nas caldeiras a GPL e 166 m na caldeira a estilha O maior valor deste par metro 628 8 m verifica se na caldeira j mencionada atr s que produz vapor sobreaquecido e que consome fuel leo ao passo que o menor valor de superf cie de aquecimento 7 45 m se encontra numa caldeira de vaporiza o r pida a g s natural do sector Alimentar Em termos de timbre 43 dos 63 geradores analisados 68 3 da amostra apresentam um valor compreendido na gama igual ou superior a 10 bar e inferior a 15 bar A segunda gama com maior peso em termos de n mero de caldeiras face ao valor do seu timbre a referida como igual ou superior a 15 bar e inferior a 20 bar que inclui 14 caldeiras correspondendo a 22 2 da amostra Foram encontradas ainda 4 caldeiras 6 3 com timbre inferior a 10 bar e duas outras 3 2 com timbre superior a 20 bar destas uma a g s natural do sector do Papel com um valor de 22 bar e outra a fuel leo e que a que produz vapor sobreaquecido que tem o maior valor de timbre 49 bar Os valores m dios de timbre encontrados nos v rios tipos de caldeiras segundo o combust vel que utilizam foram respectivamente 12 7 bar nas caldeiras a g s natural 14 6 bar nas caldeiras a fuel leo 10 6 bar nas caldeiras a GPL e 11 5 bar na
130. ermofluido em que se fez a an lise de gases de combust o em uma ou mais chamas de funcionamento foram medidas temperaturas dos gases cujos valores n o nos parecem correctos por serem inferiores temperatura do termofluido Isto pode dever se ao facto da temperatura de termofluido registada estar errada ou ent o a temperatura de gases medida n o ser a correcta por ter havido entradas pontuais de ar no orif cio da chamin onde foi introduzida a sonda de amostragem de gases do analisador ou ainda por a chama testada n o estar inteiramente estabilizada aquando da an lise de gases Sendo verdade qualquer destas hip teses isso implica que os rendimentos nessas caldeiras sejam na realidade mais baixos que os valores calculados P gina 97 Pari VA E pa a E G Pamcoch wanson giy EdE spira E rco Final de Ac o de Promo o de ADENE rg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 29 An lise da combust o e determina o da efici ncia t rmica dos v rios geradores de termofluido analisados NOTAS Rendimentos assinalados com significam que as caldeiras em causa disp em de economizador e rendimentos assinalados com significam que as caldeiras disp em de pr aquecedor de ar de combust o Caldeira Pot nom N passagens de Temp entrada C An lise dos gases de combust o Rendimento calculado l MW gases de comb Temp sa da C Chama m xima do te
131. es mas tamb m um tipo de tratamento mais caro cerca de 25 vezes o custo do processo de permuta i nica consiste no processo de osmose inversa com recurso a membranas Esta t cnica baseia se no princ pio de que quando solu es de diferentes concentra es s o separadas por uma membrana semi perme vel a gua da solu o menos concentrada passa atrav s da membrana para diluir o l quido de maior concentra o Se a solu o de maior concentra o for pressurizada o processo invertido e a gua da solu o com maior concentra o flui para a solu o menos concentrada A qualidade da gua que se obt m depende da concentra o da solu o do lado da press o maior e do diferencial de press o atrav s da membrana um processo adequado para guas com teores altos de TSD Remo o de gases com desgasificador o car cter corrosivo do vapor e dos condensados devido a presen a de oxig nio e sobretudo de di xido de carbono traduzindo se a corros o devida ao Os por picadas caracter sticas localizadas suscept veis de provocar perfura es r pidas dos tubos P gina 52 Ran eua 6 pa pa F m E a Babcock Wauseon di T rg Spi ra AMBITERMO opo GANING Dnit CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco aaoun ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA enquanto que a solu o de CO provoca um ataque generalizado e o adelga amento progressivo dos tubos levand
132. es de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Ac o de Promo o de Efici ncia Energ tica em Geradores de Calor Caldeiras de Vapor e Caldeiras de Termofluido P gina 3 T Aa Aa Green jd spira o Final de Ac o de Promo o de ADENE nerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA NDICE P g SUMARIO EXECUTIVO iiics Ea aC ad en 5 1 INTRODU O sx 9 1 1 ENQUADRAMENTO E OBJECTIVOS DA AC O eee 9 1 2 ENTIDADES PARTICIPANTES E DESENVOLVIMENTO DA AC O 10 1 2 1 Amostra de Empresas Industriais e de Caldeiras seleccionada para Diagn sticos 13 2 RESULTADOS DOS DIAGN STICOS ENERG TICOS EFECTUADOS 22 2 1 AMOSTRA DE GERADORES DE VAPOR ANALISADOS e eeeeeeeeeeerereeeeee aeee aeee 22 2 1 1 Caracteriza o t cnica das caldeiras e do equipamento auxiliar 23 2 1 2 Condi es de opera o e manuten o dos geradores incluindo desempenho energ tico 42 2 1 3 Potencial de economia de energia identificado Medidas recomendadas i rrenen 69 2 2 AMOSTRA DE GERADORES DE TERMOFLUIDO ANALISADOS eee 87 2 2 1 Caracteriza o t cnica das caldeiras e do equipamento auxiliar iieeeeeeeereerreeeanes 88 2 2 2 Condi es de opera o e manuten o dos geradores incluindo desempenho energ tico 95 2 2 3 Potencial de economia de energi
133. es de vapor depende da percentagem de recupera o de condensados na central t rmica variando inversamente com aquela percentagem Na amostra de caldeiras analisada no que respeita a essa recupera o de condensados para os geradores em que tal informa o foi poss vel de obter nos diagn sticos aquela atinge os seguintes valores retorno de condensados lt 60 m dia 46 em 37 dos geradores gt 60 e lt 80 m dia 74 em 21 dos geradores gt 80 e lt 95 m dia 91 em 42 dos geradores Verifica se pois que h uma quantidade significativa de caldeiras quase 60 em que esta recupera o de condensados n o excede os 80 mas sobre esta situa o n o se podem retirar muitas conclus es j que uma averigua o das raz es para a mesma sa a claramente do mbito dos diagn sticos energ ticos efectuados Na maioria das instala es provavelmente tal dever se a conting ncias do processo e ao tipo de equipamentos utilizadores de vapor existentes e a eventualmente haver uma percentagem consider vel de condensados contaminados que n o podem ser aproveitados n o tendo necessariamente que estar relacionada com uma menor aten o aos aspectos energ ticos dado que quanto maior for essa recupera o de condensados maior ser a temperatura da gua de alimenta o aos geradores de vapor e consequentemente menos combust vel se consumir nestes equipamentos Uma maior recupera o de condensados para al m da
134. excessos de ar de combust o a manter pode n o ser f cil de conseguir mesmo recorrendo a an lises peri dicas dos gases de combust o com analisadores de gases port teis seguidas das subsequentes afina es manuais dos sistemas de queima Para determinadas instala es para atingir esses objectivos essas dificuldades poder o ser contornadas por via da implementa o de um sistema autom tico de controlo de oxig nio e de mon xido de carbono nos gases de combust o L Um tal sistema normalmente projectado para detectar quaisquer altera es nas condi es de opera o atrav s da leitura cont nua do teor de O nos gases de combust o e corrigir de imediato esse desvio O sistema consiste basicamente num sensor colocado na conduta de gases um controlador e uma v lvula motorizada localizada na alimenta o do ar de combust o O controlador inclui um sistema que permite seleccionar manualmente o ponto de ajuste do teor de oxig nio Este dever corresponder a um valor de O t o baixo quanto poss vel mas que evite a forma o de inqueimados de CO e fumos opacos de salientar que um tal sistema de controlo de oxig nio s resulta enquanto o equipamento de queima estiver a funcionar em boas condi es n o sendo por isso solu o para uma manuten o deficiente ou para pe as avariadas A localiza o do sensor tem grande import ncia j que o Os detectado deve corresponder ao que existe na c mara de combus
135. fat ria com um m nimo de custos Mas na maioria dos geradores de vapor ter que haver um tratamento adequado da gua de alimenta o que n o passa por uma solu o t o simples como aquela havendo t cnicas mais ou menos sofisticadas para esse efeito Para cada caso particular necess rio escolher o melhor m todo tendo em considera o factores t o diversos como o tipo de caldeira a sua taxa de vaporiza o a qualidade da gua bruta o fim a que se destina o vapor e a percentagem de condensados recuperados Este tratamento adequado da gua dos geradores de vapor significa tamb m prevenir a ocorr ncia de acidentes neste tipo de equipamentos e como se viu Os requisitos exigidos gua de alimenta o e gua dentro da caldeira v o aumentando medida que a press o de servi o aumenta Os fabricantes de caldeiras e at mesmo os c digos de constru o utilizados indicam quais as caracter sticas a que deve obedecer a gua de modo a evitarem se problemas e avarias na condu o dos geradores A qualidade da gua de uma caldeira de vapor pode ser controlada por v rias vias que passamos a resumir de seguida Os problemas do tipo dos que j foram mencionados atr s derivados de fen menos de incrusta es corros o e fermenta o podem ser evitados quer eliminando por m todos f sicos ou qu micos ou f sico qu micos as subst ncias nocivas contidas na gua bruta no chamado tratamento pr vio ou tratamento ex
136. ficientes nesta rea de modo a incentivar uma atitude mais pr activa da parte dos respons veis das Empresas Industriais para a adop o das mesmas conducente ao desejado aumento de efici ncia energ tica Os Protocolos celebrados entre a ADENE e os Parceiros seleccionados estabeleceram o tipo de colabora o a ser prestada por estes no mbito da ac o o tipo de tratamento a ser dado pela ADENE informa o resultante das interven es dos Parceiros e as formas de coopera o e apoio m tuo entre estas entidades para uma maior efic cia nas suas tarefas e consequentemente a regulamenta o dos deveres e responsabilidades de cada uma delas As actividades desenvolvidas por cada Parceiro consistiram basicamente em e Efectuar a selec o de entre os seus Clientes Industriais de um conjunto de Empresas Instala es com caldeiras de vapor e ou de termofluido que fariam parte da amostra que seria alvo dos diagn sticos energ ticos a realizar no mbito da ac o Essa amostra tentando reflectir tanto quanto poss vel a situa o t pica do sector industrial em geral cobriria um total de 20 caldeiras e com um m ximo de 2 geradores de calor por cada empresa industrial seleccionada e Realizar os diagn sticos energ ticos na amostra seleccionada de empresas instala es segundo metodologia definida pela ADENE e com a finalidade j referida de caracteriza o dos equipamentos P gina 11 Pari VA E pa a E G
137. g tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA 4 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS 1 AMBITERMO BABCOCK WANSON CSC SPIRAX SARCO Relat rios de Diagn sticos Energ ticos 2009 2 Spirax Sarco The Steam and Condensate Loop An engineer s best practice guide for saving energy Spirax Sarco Limited UK 2007 3 Mendes Juanico Filipe J Geradores de Calor ECEMEI 1992 4 Energy Efficiency Office Department of the Environment Good Practice Guide no 30 Energy Efficient Operation of Industrial Boiler Plant ETSU amp Linden Consultants UK 1992 5 NIFES Cons rcio Tecninvest Profabril Protermia Staff Sequeira J Diversos Manuais de Conserva o de Energia de Subsectores Industriais Minist rio da Ind stria e Energia Direc o Geral de Energia 1985 6 NIFES Curso de Conserva o de Energia na Ind stria M todos Gerais para Cons rcio participante em Energy Survey na Ind stria Portuguesa Minist rio da Ind stria e Energia DGE Lisboa 1985 7 Energy Efficiency Office Fuel Efficiency Booklet no 14 Economic use of oil fired boiler plant EEO amp Central Office of Information UK 1984 8 Energy Efficiency Office Fuel Efficiency Booklet no 15 Economic use of gas fired boiler plant EEO amp Central Office of Information UK 1984 9 Gomes Machado Mendes scar C No es T cnicas para a Cond
138. gundo tipo com maior express o o de tr s passagens de gases que se verifica em 22 das caldeiras Esta tamb m a percentagem de geradores em que n o foi poss vel obter informa o sobre esta caracter stica do n mero de passagens de gases de combust o De salientar que muitas das vezes esta caracter stica depende do n mero de economizadores instalados ainda que n o pare a ser o caso desta amostra dado que apenas 3 dos 9 geradores com duas passagens de gases t m economizadores instalados Nos geradores que t m c maras de invers o cerca de 78 da amostra aproximadamente 86 dessas c maras s o do tipo seco e as restantes do tipo molhado maioria 89 dos geradores no que respeita ao conte do dos tubos do tipo tubos com leo P gina 91 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra Eos l 14 Spi ra vows GNE N CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco i ESA ms ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA t rmico apenas tendo sido detectadas duas caldeiras de tubos de fumo E no que se refere posi o destes tubos 2 3 da amostra apresenta tubos horizontais e verticais enquanto que a posi o exclusivamente horizontal somente aparece em 28 dos geradores O isolamento para a totalidade das caldeiras em l mineral com uma protec o externa em chapa de zinco em 75 dos casos ou de alum nio ou a o galvanizado Tamb m numa das caldeiras analis
139. iador de uma combust o incompleta nesses geradores contribuindo para perdas maiores devido a inqueimados Traduzindo o atr s exposto em n meros conclui se que o valor m dio de rendimento da amostra de geradores testada 85 7 com os valores m nimo e m ximo m dias a registarem se respectivamente na caldeira a estilha 4 5 e nas caldeiras a GPL 86 9 Uma outra curiosidade que o valor m dio de rendimento verificado nas caldeiras a fuel leo 85 0 n o difere muito do encontrado nas caldeiras a g s natural 86 2 quando se esperaria atendendo a que a maior parte dos geradores de ambos os tipos s o de tubos de fumos que a diferen a de rendimentos fosse da ordem de 3 a 5 A maioria dos geradores de vapor testados 64 4 apresenta rendimentos que se situam na gama 85 90 h ainda uma percentagem consider vel de caldeiras 22 com rendimentos na gama imediatamente inferior isto entre 80 e 85 e apenas cerca de 7 tem rendimentos iguais ou superiores a 90 Outra curiosidade que h geradores de vapor com economizadores ainda que n o constituam a maioria que apresentam rendimentos mais baixos do que outros geradores sem esse tipo de recupera o de calor Mas a maior parte que tem este dispositivo regista rendimentos nas gamas de maiores valores como seria de esperar Os tr s maiores valores de rendimentos verificados s o respectivamente 92 3 91 9 e 91 2 tudo em caldeiras com economizadores com
140. ibilizaram as suas instala es para a prossecu o da ac o mas tamb m de um modo geral em todas as unidades fabris da Ind stria onde existam estes equipamentos atrav s de uma atitude futura mais pr activa da parte dos seus respons veis t cnicos e gestores visando uma adequa o efectiva dos seus geradores de calor e dos processos a eles inerentes a novas tecnologias e estrat gias actualmente dispon veis Estas altera es de atitude dever o ser consequ ncia de uma adequada divulga o de boas pr ticas conducentes a uma melhor gest o da utiliza o da energia e de uma avalia o da ordem de grandeza do potencial de economia de energia e de custos associado a essas novas pr ticas e ou implementa o de tecnologias mais eficientes permitidas pelos resultados sa dos da ac o P gina 9 AMBITERMO o ONIA 4 CALDEIRAS INDUSTRIAIS Bawouwanson fi LE spiraX rco Final de Ac o de Promo o de ADENE tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Portanto a ac o desenvolvida pretende promover a adop o por parte de empresas industriais de medidas concretas que conduzam a redu es dos consumos de energia dos seus geradores de calor em particular em Caldeiras de Vapor e em Caldeiras de Termofluido e dos respectivos custos de opera o bem como diminui o de emiss es de gases nocivos para o ambiente da resultantes e tudo isto sem afectar a qualidade e fiabilidade desses si
141. idas cujo payback do investimento maior do que 1 ano e menor que 2 anos e apenas 0 3 das economias de energia e 0 4 das economias de custos est o associadas a medidas com per odos de retorno do investimento superiores a 3 anos E das tipologias referenciadas destacam se a Optimiza o de Processos com particular realce para a regula o da combust o limpeza das superf cies de transfer ncia de calor e a Recupera o de Calor com sali ncia especial para a que se relaciona com o aproveitamento da energia dos gases de combust o envolvendo a instala o de economizadores por si s respons veis por cerca de 82 das economias de energia e 91 das economias de custos identificadas Seguem se lhes por ordem de import ncia o Melhoramento do Controlo e ou Manuten o dos Equipamentos bem como dos Tratamentos de gua em Geradores de Vapor incluindo optimiza o das Purgas e recupera o de calor nestas De salientar que o tratamento de gua em geradores de vapor uma rea claramente a merecer uma aten o especial dada a percentagem elevada de instala es encontradas com esta vertente em condi es n o satisfat rias e a repercutir se em v rios problemas t cnicos e em consumos energ ticos desnecess rios muitas vezes de dif cil quantifica o nos geradores em que tal se verifica Em termos de montantes de investimentos envolvidos s o as medidas de Investim dio M dio entre 5 000 e 75 000 Euros c
142. imenta o tubagens etc Recupera o de calor das purgas 2 ji 411 23081 081 46500 500 Recupera o de calor dos gases de combus t o Instala o de economizadores e ou pr 42 626 1 024 413 782 766 000 aquecedores de ar de combust o ia de caldeiras 442 42 CSS O a TR DO rem Liss Moo sto ooa earr ooo aooo Mana as Quadro 22 Outras medidas sugeridas nos diagn sticos e que n o foram contabilizadas com PRI gt 5 anos e lt 8 anos da GJ ano tep ano EUR ano Instala o de o mais eficiente na Instala o de aid com modula o num rica e sonda de controlo autom tico do 1495 14 910 83 000 teor de O nos gases de combust o em cada uma das caldeiras de g s natural n 16 e 19 Instala o de economizadores nas caldeiras Instala o de purga cont nua de superf cie e 2 o 4 000 autom tica na caldeira de g s natural n 17 Instala o de Pconomizanar numa das 1500 10 000 caldeiras de g s natural n 5 e 6 Instala o ae eeonomizadar na caldeira de 2938 2 oo g s natural n 12 Instala o de queimador com modula o num rica e sonda de controlo autom tico do 1359 10 847 80 000 teor de O2 nos gases de combust o em cada uma das caldeiras de g s natural n 36 e 37 4 4280 4280 1023 38 845 244 000 P gina 80 SEE A O Mace a an G LLJ spira COED MBITERMO ERA La mm amp E 2elat rio Final de Ac o de Promo o de
143. investimento envolvido i Boa Gest o Energ tica BGE medidas que envolvem investimentos pouco significativos at um m ximo de 5 000 EUR ou que n o exigem sequer qualquer investimento ii Investimento M dio IM toda e qualquer medida que envolva investimentos compreendidos entre 5 000 e 75 000 EUR iii Investimento Alto IA toda e qualquer medida que envolva investimentos superiores a 75000 EUR e 2 classifica o de acordo com a tipologia da medida i Optimiza o de processos Regula o da combust o Limpeza de superf cies de transfer ncia de calor OP Comb P gina 69 AM VN PA m H meeen as E a a Babcock Wansau So fa Tgl S Ira T7 AMBITERMO opo GNIR uia CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA ii Optimiza o de processos Melhoramento do tratamento de gua OP T g iii Optimiza o de processos Melhoramento do controlo e ou manuten o dos equipamentos OP C amp M iv Instala o de equipamento espec fico relacionado com o sistema de queima e ou para controlo da combust o Eq v Instala o ou melhoramento de isolamentos t rmicos IsolT vi Recupera o de calor RC vii Substitui o de caldeiras SCald viii Substitui o de combust vel SComb ix Outras medidas OM De
144. iras objecto de diagn stico produzia vapor sobreaquecido a uma press o entre 30 e 40 bar e a uma temperatura da ordem dos 300 C para ser utilizado numa turbina para produ o de energia el ctrica Nos restantes casos de produ o de vapor saturado este tem m ltiplas aplica es que v o desde a poder ser utilizado como meio de aquecimento em equipamentos de processo permutadores de calor evaporadores reactores secadores r molas m quinas de tingir e ou de acabamentos espec ficos prensas equipamentos de pasteuriza o e esteriliza o tanques e tubagens de fluidos etc at ao aquecimento de ar ambiente P gina 22 Ran eua 6 pa pa F 2E G macaca wanson fiz Edl spira oa DEM CALDERAS INDUSTRAS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE nerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA O vapor pode ser utilizado directamente como meio de aquecimento fornecendo tanto o seu calor latente como o seu calor sens vel ou indirectamente fornecendo apenas o seu calor latente com a respectiva recupera o dos condensados Como j foi referido a amostra considerada envolveu 63 geradores de vapor pertencentes a 45 empresas ou 46 f bricas distintas De salientar que em algumas empresas embora a an lise tenha incidido sobre duas caldeiras normalmente apenas uma funciona a maior parte do tempo sendo a outra usada mais em situa es de avaria e ou de repara es na caldeira principal
145. isoladas aquisi o de instrumenta o contadores de combust vel indicadores de temperatura etc Tamb m s se consideraram medidas com per odos de retorno dos respectivos investimentos at 5 anos No entanto foram poucas as medidas identificadas todas de mera Boa Gest o Energ tica e apenas do tipo i Os Quadros 32 e 33 e a Figura 15 resumem algumas das conclus es que se podem extrair da an lise do Quadro 31 em termos de desagrega o do potencial de economias por tipo de caldeiras e por sector industrial envolvido Analisando estes dados conclui se o seguinte s economias identificadas nos 18 geradores de termofluido analisados resultam apenas de medidas simples de regula o da combust o a partir de an lises peri dicas dos gases de combust o com analisador port til e subsequente afina o dos queimadores para obten o dos excessos de ar adequados e em alguns casos tamb m de limpeza das superf cies de aquecimento N o constituindo valores muito relevantes ainda assim ascendem a uma poupan a global de energia final de 10 429 GJ ano ou 253 tep ano se referido a energia prim ria correspondendo a uma economia de custos de 97 833 Euros ano Estes valores representam uma economia de 1 4 em termos de energia final ou prim ria e de custos comparativamente aos consumos actuais dos geradores O investimento total necess rio para a implementa o destas medidas de somente cerca de 8 300 Euros e ab
146. istados para as caldeiras de termofluido bem menores do que os verificados para as caldeiras de vapor tamb m est o associados a medidas menos sofisticadas do que as identificadas para os geradores de vapor o que pode ser consequ ncia de um mais f cil controlo da opera o do primeiro tipo de caldeiras Em s ntese justificado e necess rio o crescente interesse pelas quest es energ ticas O interesse deve ser geral e n o apenas dos Poderes P blicos As empresas industriais devem envidar todos os seus esfor os para conseguirem reduzir a elasticidade do consumo de energia em rela o produ o isto procurar reduzir os consumos espec ficos de energia sem preju zo da produ o e a rea dos Geradores de Calor poder dar um contributo significativo para esse esfor o facto que concorrer certamente para o aumento da competitividade dessas empresas A economia de combust veis e de energia el ctrica por via de uma utiliza o mais racional dessas formas de energia ou maior efici ncia energ tica neste momento o meio mais eficaz e de resultados que podem ser obtidos em menor prazo com vista a diminuir a depend ncia energ tica do Pa s em rela o ao exterior e a contribuir para o t o desejado aumento da competitividade das empresas para fazerem face s amea as da concorr ncia Acresce a tudo isto as vantagens que implica em termos de evitar a deteriora o do meio ambiente Por ltimo d
147. izar o tipo de alcalinidade de uma gua consoante o dom nio de pH em que ela se encontra Por exemplo quando a alcalinidade fenolftale na for igual alcalinidade ao alaranjado de metilo alcalinidade total s existe alcalinidade de hidr xidos quando a alcalinidade devida apenas aos carbonatos a alcalinidade fenolftale na metade da alcalinidade total e quando s existem bicarbonatos a alcalinidade fenolftale na nula A alcalinidade fenolftale na tamb m designada de alcalinidade c ustica particularmente para valores de pH acima de 9 4 devido presen a de hidr xidos e carbonatos P gina 49 ais PN al Va E amsa na ARO EdE spirax no ENM REA CALDEIRAS INDUSTRIAS arco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA s da natureza da gua bruta dispon vel mas tamb m do tipo de caldeira onde utilizada Nenhuma caldeira deve funcionar sem ser com gua tratada e do tipo de tratamento empregue assim depende o desempenho e a efici ncia do gerador em quest o bem como o seu tempo de vida til Pode acontecer que para pequenas caldeiras de baixa press o e com reduzidas taxas de vaporiza o muitas das vezes com uma opera o intermitente e portanto menos sujeitas a corros es e incrusta es e praticamente indiferentes a fen menos de fermenta o apenas seja necess rio uma simples adi o de um desincrustante para assegurar uma opera o satis
148. l o as l os ool 2 fies as os lool 25 oom 28 280 5 45 o5 oo 2 z0 45 o5 00 2 248 45 o5 oo 2 aor GERADOR DE TERMOFLUIDO UTILIZANDO G P L PROPANO COMO COMBUST VEL 18 os 2 cores o 45 105 00 25 o fo fofo Is laslioslo 2 s5 3 5 tah pa w EN J 3 3 J P gina 98 pm ya Er PE e rtp gi TLl SpI rax jarn CALDEIRAS INDUSTRIAIS arco Relat rio Final de Ac o de Promo o de Elici ncia Energ tica em Geradores de Calor ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 30 Distribui o dos geradores de termofluido diagnosticados por gamas de rendimento Tipo de Desagrega o do n mero de caldeiras segundo a sua caldeiras Efici ncia T rmica n por tipo de combust vel 75 lt n lt 80 80 lt n lt 85 85 lt y lt 90 90 lt n lt 95 n 2 95 Valor m dio Fig 14 Rendimentos dos Geradores de Termofluido analisados 18 caldeiras de salientar que os cuidados a ter com a regula o e optimiza o da combust o em caldeiras de termofluido no sentido de ter sempre excessos de ar adequados e haver um controlo permanente das temperaturas dos fumos para que estas n o atinjam valores acima dos limites admiss veis e com base nisso serem estabelecidos os procedimentos de limpeza necess rios nesses geradores devem ser os mesmos que os j referidos a prop sito dos geradores de vapor pelo que continuam a ser v lidas aqui as
149. lt 15 bar 1 0 215 e lt 20 bar 0 0 220 e lt 30 bar 0 0 230 e lt 50 bar 0 0 Total 1 Cald Timbre m dia 11 5 bar P serv m dia 8 bar Cap m x t vapor h Desconhecida 0 lt 1th 1 21e lt 5th 5 25e lt 10th 0 210e lt 15th 0 215e lt 25th 0 225e lt 45th 0 Total 1 Cald Cap m x m dia 1 7 t h Desconhecida 1 lt 1th O 21e lt 5th O 25e lt 10th 0 210e lt 15th O 215e lt 25th 0 225e lt 45th 0 Total 1 Cald Cap m x m dia n d Tx eb m m s Desconhecida 6 lt 0 030 mY m s O 20 030 e lt 0 060 O 20 060 e lt 0 090 O 20 090 e lt 0 120 O Total 6 Cald Tx eb m dia n d Desconhecida 1 lt 0 030 mY m s O 20 030 e lt 0 060 O 20 060 e lt 0 090 O 20 090 e lt 0 120 O Total 1 Cald Tx eb m dia n d NOTA n d valor n o dispon vel Valores de par metros referenciados como desconhecidos correspondem a esta situa o na maioria dos casos por n o terem sido facultados pelas Empresas Industriais e ou at por desconhecimento dos mesmos por parte dos seus respons veis t cnicos o PLA CALDEIRAS Lda AMBITERMO ropo ENIM TLJ CALDEIRAS INDUSTRIAIS P gina 28 er Sarco Elio go Final de Ac o de Promo o de ADENE ncia Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA N mero de Geradores de Vapor por Ano de Fabrico Total de 63 caldeiras 12 7 2 71 1
150. m baixas press es e temperaturas para obten o de uma boa pulveriza o o que se traduz em menor desgaste nas bombas de alimenta o de combust vel e em todos os acess rios em contacto com aquele e portanto com menores custos no aquecimento do combust vel al m de que possibilitam uma gama de regula o elevada e podem adaptar se a qualquer tipo de caldeira Nas caldeiras com combust vel gasoso s o os queimadores de alta press o de tipo monobloco de ar insuflado e de chama de difus o centrada os que no seu conjunto t m mais express o 56 Tamb m os queimadores de dual fuel permitindo a queima quer de combust vel l quido quer de g s t m um peso importante 31 nos geradores a g s natural O tipo de regula o autom tica predominante nos sistemas de queima o modulante ou progressivo verificado em 79 dos geradores da amostra e que funciona segundo uma varia o cont nua da pot ncia entre 2 limites extremos O segundo tipo de maior express o 17 o de dois est gios que quase exclusivo nas caldeiras a GPL e que consiste em fazer funcionar a pot ncia do queimador em dois limites correspondentes um ao m ximo medido de pot ncia do gerador e o outro a um m nimo dessa pot ncia O modo Tudo ou Nada que faz funcionar os queimadores pot ncia m xima variando o tempo de funcionamento em fun o dos pedidos de calor da instala o e em que a cada per odo de funcionamento se segue um per odo
151. m maior express o em consumos energ ticos associados a esses equipamentos talvez com o sen o de poder indiciar um peso relativo dos geradores de termof luido superior ao que efectivamente se verifica que n o dever ultrapassar os 15 do total de caldeiras de vapor e de termofluido instaladas na nossa Ind stria Poderemos igualmente apontar a falta na amostra de um ou outro sector tamb m importante nesta rea das caldeiras de vapor e de termofluido como por exemplo o das Ind strias da Madeira e da Corti a e obviamente dentro de cada sector considerado haver tamb m determinados subsectores que n o est o representados e que ainda assim s o relevantes Mas para os objectivos da ac o a amostra considerada pode considerar se satisfat ria Voltando referida amostra tamb m ilustrada na Figura 3 e em particular aos geradores de vapor constatamos que os pesos relativos de maior express o em n mero de equipamentos analisados comparativamente ao n mero total de caldeiras desse tipo na amostra continuam a verificar se nos mesmos sectores com maior n mero de caldeiras sobressaindo de novo os sectores das Ind strias Alimentares de Fabrica o de T xteis e da Ind stria de Papel com 66 7 das 63 caldeiras analisadas e com particular destaque para o primeiro desses sectores que apresenta um peso de quase 40 T m tamb m alguma express o neste tipo de caldeiras os sectores de Ind stria das Bebidas Ind strias Qu micas e Ind
152. m pico de produ o de apenas 3 meses ano pelo que durante o resto do tempo apenas era necess rio o funcionamento de uma caldeira para manter uma produ o de vapor que se estimou ser da ordem de 350 kg h Como essa caldeira tinha uma capacidade de 15 t h face ao consumo de vapor muito baixo o queimador trabalhava por per odos muito curtos e permanecia desligado por longos per odos estando associado a este regime de funcionamento perdas energ ticas consider veis devido a cada lavagem do circuito de gases por cada igni o Da que se revelasse mais adequado para essa situa o uma outra caldeira de menor capacidade ainda que podendo ter um rendimento inferior mas com menores perdas de energia N o foi recomendada qualquer medida de substitui o de combust vel A escolha do combust vel no mercado industrial depende essencialmente do pre o dos combust veis alternativos dos custos do equipamento necess rio ou de reconvers o dos equipamentos existentes para efectuar a sua queima e do crit rio econ mico usado para estabelecer a compara o entre os custos de opera o e de manuten o e o investimento Factores tais como a comodidade seguran a no abastecimento e incerteza acerca da tend ncia a longo prazo da evolu o dos pre os do combust vel al m de imposi es legislativas na rea ambiental controlo de polui o s o tamb m importantes quando se decide instalar novos equipamentos ou reconverter equipamento
153. manter um bom n vel de regula o torna se necess rio a utiliza o de um analisador de gases port til como rotina peri dica pelo menos numa base quinzenal ou seja duas vezes por m s para avalia o do estado de funcionamento das caldeiras A necessidade de esta ser regulada P gina 67 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA periodicamente atrav s do ajuste do respectivo sistema de alimenta o de ar ao queimador resulta da progressiva modifica o de alguns par metros de funcionamento como os que j foram referidos atr s Outro aspecto importante a ter em conta que o rendimento t rmico de cada caldeira resultante das an lises da combust o seja determinado a partir de c lculos por via de f rmulas existentes e n o pelos valores que s o dados pelos pr prios analisadores port teis resultantes de parametriza es que normalmente n o t m em aten o as especificidades caracter sticas pr prias do combust vel que se est a utilizar ou que n o t m em conta todas as perdas energ ticas que se verificam num gerador de calor as diferen as de valores obtidas pelas duas vias podem ser bastante significativas Contudo pelas raz es j apontadas atr s a obten o de regimes ptimos de funcionamento das caldeiras numa base constante no que respeita aos
154. mbust o seguem atrav s do gerador de vapor at chamin por onde saem para o exterior Os geradores de vapor da amostra considerada s o predominantemente de tubos de fumo ou do tipo pirotubular ou seja com os gases de combust o a circularem dentro de tubos imersos em gua correspondendo a um total de 55 caldeiras desse tipo isto 87 3 da totalidade da amostra Apenas foram encontrados 2 geradores de tubos de gua ou do tipo aquotubular isto com a gua a circular dentro dos tubos e os gases de combust o por fora o que representa um peso relativo de somente 3 2 em rela o ao total de 63 caldeiras analisadas Al m das caldeiras referidas faziam tamb m parte da amostra 6 outras caldeiras do tipo de vaporiza o r pida ou de serpentina que embora podendo considerar se de conte do de tubos de gua s o distintas das anteriores por envolverem serpentinas e n o tubulares e que conduzem apenas produ o de vapor saturado a baixa m dia press o e com capacidades reduzidas ao contr rio do que se entende normalmente por caldeiras aquotubulares associadas produ o de vapor sobreaquecido ou ainda que saturado a press es elevadas Portanto este ltimo tipo de caldeiras representa 9 5 do n mero total de geradores da amostra O vapor produzido na quase totalidade das caldeiras analisadas saturado e pode considerar se de m dia press o gt 0 5 bar e lt 87 bar sendo de assinalar que apenas uma das calde
155. milar ao usado para os Geradores de Vapor quer por tipologia das medidas A segunda classifica o compreende as seguintes tipologias P gina 100 KA E pa a a E a Babcock Wauseon CH a Tl Spi ra Pama hsm CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA i Optimiza o de processos Regula o da combust o Limpeza de superf cies de transfer ncia de calor OP Comb ii Optimiza o de processos Melhoramento do controlo e ou manuten o dos equipamentos OP C amp M iii Instala o de equipamento espec fico relacionado com o sistema de queima e ou para controlo da combust o Eq iv Instala o ou melhoramento de isolamentos t rmicos IsolT v Recupera o de calor RC vi Substitui o de caldeiras SCald vii Substitui o de combust vel SComb viii Outras medidas OM Tal como para os Geradores de Vapor tamb m aqui se tal se justificasse poderiam ser recomendadas medidas que embora podendo n o incidir directamente nas caldeiras de termofluido desde que se verificassem nas Centrais T rmicas e tivessem repercuss es nos consumos energ ticos daqueles equipamentos seriam admiss veis como por exemplo a instala o de isolamentos t rmicos em tro os de tubagem de distribui o de termofluido e em v lvulas e flanges n o
156. min de uma caldeira com economizador que utiliza fuel leo como combust vel o que pode provocar danos mec nicos consider veis Este tipo de situa o s pode ser devidamente controlado garantindo que a temperatura superficial no economizador da caldeira n o des a abaixo de 137 C ponto de orvalho do cido sulf rico pelo que pode ser obviada com um permutador gua gua para pr aquecimento contudo se o fluxo de gua ao economizador permutador ou o by pass a este n o tiverem qualquer controlo em condi es de oscila o no controlo do n vel da caldeira podem ocorrer as tais condensa es corrosivas Feito este par ntesis sobre aspectos que devem ser encarados com tanta ou mais import ncia do que os relacionados com a utiliza o da energia passamos a comentar os resultados obtidos Verifica se que S o poss veis economias importantes nos geradores de vapor com a implementa o de v rios tipos de medidas de retorno de investimento relativamente curto Ainda que em termos percentuais comparativamente aos consumos actuais dos geradores em causa as economias obtidas para a totalidade da amostra n o pare am muito significativas por serem somente da ordem dos 3 2 em termos de consumos de energia quer esta seja encarada como energia final quer como energia prim ria e de 3 6 em termos de custos que podem nalgumas medidas n o implicar apenas custos de energia evitados se atentarmos nos valores a
157. min rio sobre esta tem tica 1 2 ENTIDADES PARTICIPANTES E DESENVOLVIMENTO DA AC O Entendendo ser fundamental o envolvimento na ac o de entidades detentoras de know how nesta rea dos Geradores de Calor profundas conhecedoras da realidade atr s referida e com uma liga o estreita ao universo industrial como o caso dos principais fabricantes e ou fornecedores nacionais de caldeiras e de outras com actividades relacionadas com esta rea a ADENE na qualidade de entidade promotora e dinamizadora da ac o convidou as seguintes empresas a participar na ac o que viriam a constituir os Parceiros j mencionados no item 1 1 AMBITERMO Engenharia e Equipamentos T rmicos S A BABCOCK WANSON Caldeiras Lda CSC Portuguesa Caldeiras Especiais para Termofluido Lda e SPIRAX SARCO Equipamentos Industriais Lda Os contactos destas empresas s o apresentados no Anexo 1 do presente Relat rio de salientar que al m destas 4 empresas tamb m foram contactadas outras designadamente as seguintes P gina 10 PRE 6 a pa E GRAB macaca wanson fiz TIL spira oa DEM CALDERAS INDUSTRAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA LU S GON ALVES amp IRM O Lda FERREIRA DE CARVALHO BRAND O amp CA Lda FLUCAL Fluidos e Calor Lda e TERMETAL Ind strias T rmicas e Constru es Met licas Lda Destas apena
158. mperatura que por exemplo pode fazer parte de um analisador de gases port til Como j foi referido o seu valor dever ser o mais baixo poss vel considerando se normal um valor superior em cerca de 40 ou 50 C ao da temperatura do fluido produzido vapor pelo que as superf cies de permuta de calor entre os gases de combust o e a gua devem encontrar se o mais poss vel isentas de dep sitos sobretudo calc rios e fuligem Para atingir este objectivo deve haver cuidados espec ficos com a condu o e manuten o do gerador por via de uma regula o constante da combust o para evitar a forma o de fuligem que leve a dep sitos e dificulte a transfer ncia de calor e de um adequado tratamento de guas para obviar os dep sitos calc rios al m das purgas necess rias para dispor de gua em condi es apropriadas Por exemplo para uma caldeira a fuel leo e para um excesso de ar de 15 por cada 50 C de diminui o da temperatura dos fumos o rendimento do gerador aumenta 2 2 e para uma caldeira a g s natural e com o mesmo excesso de ar tal diminui o da temperatura dos fumos conduz a um aumento do rendimento de 2 4 Como j foi salientado o controlo da temperatura e da composi o dos gases de combust o dever ser frequente permitindo o acompanhamento da evolu o da referida temperatura verificar o estado das superf cies de permuta de calor e em fun o disso ser determinado o momento de limpeza destas Para
159. mperatura do vapor ter sido ultrapassado P gina 44 Pari VA E pa a E G Pamcoch wanson giy EdE spira E rco ms ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA De salientar que para qualquer estado de limpeza das caldeiras a temperatura dos gases de combust o aumenta com a diminui o do teor de CO naqueles gases e este determinado pelo excesso de ar de combust o com que se est a operar a caldeira que pode ser adequado ou n o para o tipo de combust vel que utiliza Da que seja importante pelo menos uma vez por semana colocar o sistema de queima capacidade m xima e com o valor ptimo de CO ou O3 observar a temperatura dos gases Refira se igualmente a t tulo de curiosidade que temperaturas dos gases excepcionalmente elevadas poder o tamb m ser provocadas por queima de combust vel em excesso em rela o produ o de calor do gerador De seguida apresentada uma s ntese da situa o de alguns aspectos que consideramos relevantes para a opera o dos geradores de vapor e que influenciam os seus consumos de energia Estes aspectos prendem se com a armazenagem e distribui o de combust vel l quido fuel leo o tratamento de gua e a efici ncia t rmica dos geradores determinada pelo m todo das perdas a partir da an lise dos gases de combust o Antes da sua apresenta o de salientar os valores m dios de Poder Calor fico Inferio
160. n 27 OP Comb O O o 1 939 16 750 10 000 Melhoria do tratamento de gua para redu o do teor de TSD p ex osmose inversa e imple IM OP T 19 9 180 9 940 12 000 menta o de um sist de purga autom tica com recupera o de vapor flash e economia de gua 9 Instala o de sistema de detec o de contamina o de condensados OP C amp M n n n n 3 000 q q q q Melhoria da afina o do sist modulante de alimenta o de gua ao economizador da cald n 27 E OP C amp M o o oo o na na o nal 2 000 Melhoria do cruzamento de dados dispon veis de registos de consumos das caldeiras e de ou Te AA E tros par metros do seu funcionamento como auxiliar na decis o de investimentos conducentes poupan a e conserva o de energia Do saia po mepoo o To 26 oa Rosso aro Mantera vigl ncia da regula o da combust o acelera so ocom 102 om 93 s w w os Mameravigl ncia da conduividade da gua da cadera s oma a o o tp o mo o 4 a o rr E SE oe ad EI E Ra EC ER Un Fabril nt 2 Implementa o de um sistema de purga continua com recupera o de energia do gua BGE RO 5s Cald n 11 E Aa AS 44 Ea instala o de contadores de combustivel GNjedevapor m OPCRM ma Dna ma na 700 na peer E Cr e e ora i e Ea a pa o e e o e O SUBOTA eem umanesoa qe omowe basona sa cowe van o C 2as sso 20 soso 19 Efectuar an lises peri dicas ea da combust o da c
161. na 56 OIT EA Dra VOA bcock Wanson E gm c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco o Final de Ac o de Promo o de ADENE energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 14 Tratamento de gua e purgas na amostra de geradores de vapor analisada NOTA As percentagens indicadas para diversos itens referem se ao n mero de caldeiras que verificam esse item comparativamente ao total de caldeiras em an lise Tipo de tratamento externo Tipo de tratamento interno Tipo de an lises de guas Periodicidade de Efici ncia do tratamento Tipo Recupera o par metros determinados an lises com base na ltima an lise efectuada de calor Intermitente 76 Em purgas intermitentes 0 Permuta i nica descalcificador 17 N o existe 14 pH 96 Di rias 8 Valores de diversos par metros das an lises com desvios em rela o aos valores recomendados Problemas v rios Permuta i nica Desgasifica o 27 Produtos qu micos diversos sulfitos Condutividade 77 Semanal 15 42 fosfatos dispersantes soda 79 Desmineraliza o Descalcifica o 3 Dureza total 96 Quinzenal 22 Valores satisfat rios de par metros das an lises ND 6 Tratamento adequado 58 Filtra o Permuta i nica Desgasif 25 Dureza Ca 36 Mensal 37 Cont nua 5 Em purgas 9 Interm e co
162. nestes geradores foram efectuadas an lises de combust o para determina o dos respectivos rendimentos Estes a exemplo do j verificado para os geradores de vapor tamb m foram calculados pelo M todo das Perdas e tendo por base o PCI do combust vel P gina 96 Pi arco IO ze CALDEIRAS Lda 9002 CALDEIRAS INDUSTRIAIS AMBITERMO 0 00 ENIM Naa ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ms erg tica em Geradores de Calor O Quadro 29 sintetiza os resultados obtidos que traduzem o desempenho energ tico destes equipamentos Tamb m aqui o rendimento calculado para cada caldeira a m dia ponderada dos rendimentos nas diversas chamas com base nos tempos de funcionamento de cada uma delas As perdas a calcular para a determina o do rendimento s o em tudo semelhantes s j referidas para os geradores de vapor com excep o das perdas pelas purgas que n o existem nas caldeiras de termofluido Portanto para estes geradores de calor tem se Rendimento 100 gt Perdas com as perdas a serem somente de quatro tipos perdas associadas ao calor sens vel nos gases secos de combust o Pyco perdas associadas entalpia do vapor de gua nos gases de combust o P H 0 perdas associadas a ingueimados nos gases de combust o P co e perdas por radia o e convec o e outras n o contabiliz veis P Para o c lculo de cada uma destas perdas s o utilizadas as mesmas equa
163. nhum com indicador es dos teores de Os CO ou CO na chamin Apenas 1 economizador e 1 pr aquecedor t m indicadores das temperaturas dos fluidos envolvidos Nestes geradores tal como nos de vapor o registo peri dico de diversos par metros a partir da instrumenta o referida tais como caudais e press o e temperatura do combust vel temperatura e an lise dos gases de combust o etc imprescind vel para o conhecimento do estado geral desses geradores e para a optimiza o do seu funcionamento e manuten o 2 2 2 Condi es de opera o e manuten o dos geradores incluindo desempenho energ tico A desagrega o do n mero de geradores de termofluido analisados em fun o dos respectivos per odos de opera o anual a seguinte N de geradores com menos de 3000 horas ano 3 17 N de geradores com 3000 5840 horas ano 10 56 N de geradores com 5841 8760 horas ano 5 28 Observa se que esta desagrega o muito semelhante verificada para os geradores de vapor Mais de metade dos geradores de termofluido tamb m trabalha durante mais de 3000 horas ano e at um m ximo de cerca de 5800 horas ano A m dia de horas de opera o anual para a totalidade da amostra neste caso superior sendo de 5228 horas ano por gerador de termofluido Os 18 geradores de termofluido analisados s o respons veis no seu conjunto por uma factura energ tica de cerca de 6 951 300 Euros ano correspondente a um
164. nt 18 cont nuas 8 Filtra o Permuta i nica 3 Dureza Mg 4 45 dias 4 Permuta i nica Osmose Desgasif 3 Alcalinidade total 71 Bimestral 7 Permuta i nica Osmose 3 Alcalinidade fenolftale na 79 Semestral 7 Osmose Desgasifica o 3 Alcalinidade de hidr xidos 54 Osmose Desmineraliza o Desgasif 3 Fosfatos 68 Osmose 3 Cloretos 43 ND 8 Sulfitos 61 Ferro 57 TSD 68 Total de s lidos em suspens o 25 S lica 7 Hidrazina 7 Cor 32 i O Turbidez 21 Em duas destas caldeiras 7 alguns par metros pH e TSD s o analisados com uma periodicidade menor de 3 em 3 dias Em duas caldeiras 4 est tamb m em montagem uma purga cont nua sem recupera o de calor 3 s Informa o n o dispon vel Informa o n o dispon vel P gina 57 6 z GR oca wanen fi Edl spira ENIM EA CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE ierg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Verifica se que H uma diversidade enorme de tratamentos de gua sendo v rias as combina es poss veis de tratamento externo Contudo a permuta i nica atrav s de descalcificador isoladamente ou em combina o com outros tratamentos o processo mais comum de tratamento externo encontrando se em cerca de 80 das cal
165. nte pela raz o j aludida relacionada com a instala o de contadores e a recupera o de calor de purgas 2 01 anos Pelo contr rio os tr s tipos de medidas com menor valor m dio do per odo de retorno do investimento s o respectivamente a regula o da combust o sem sistema autom tico de controlo P gina 84 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA de 05 e limpeza das superf cies de transfer ncia de calor 0 30 anos a instala o de sistemas autom ticos de controlo de oxig nio nos gases de combust o 0 42 anos e a optimiza o de processos relacionados com o melhoramento do tratamento de gua 1 30 anos A instala o de economizadores que n o aparece em qualquer destes grupos mas que o 2 tipo mais importante de medidas com maior impacto nas economias tem um payback m dio de cerca de 1 8 anos J a instala o de pr aquecedor de ar de combust o medida que apenas foi recomendada numa nica unidade fabril para um determinado gerador de vapor apresenta um per odo de retorno do investimento de aproximadamente 3 anos Chama se no entanto a aten o para algumas medidas do tipo das referidas atr s como por exemplo a instala o de economizadores e a recupera o de calor de purgas em determinadas instala es n o se ter revelado vi v
166. ntes particularmente os analisadores de Os CO e CO e o medidor de temperatura dos gases de combust o e nestes diagn sticos realizados constatou se que nem todas as empresas disp em deste tipo de instrumentos igualmente de assinalar o facto de que a regula o do excesso de ar de combust o nos geradores de vapor encontrados feita maioritariamente 84 de forma manual 2 1 2 Condi es de opera o e manuten o dos geradores incluindo desempenho energ tico A desagrega o do n mero de geradores de vapor analisados em fun o dos respectivos per odos de funcionamento anual a seguinte N de geradores com menos de 3000 horas ano 11 17 N de geradores com 3000 5840 horas ano 35 56 N de geradores com 5841 8760 horas ano 17 27 Constata se que mais de metade dos geradores trabalha durante mais de 3000 horas ano e at um P gina 42 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA m ximo de cerca de 5800 horas ano A m dia de horas de opera o anual para a totalidade da amostra de 4723 horas ano por gerador De salientar que em muitas das empresas com dois ou mais geradores o funcionamento destes alternado Os 63 geradores de vapor analisados t m no seu conjunto uma factura energ tica anual associada da ordem de 27 857 950 Euros correspondente
167. ntiva de Geradores que verifica que verifica N o existe um controlo regular nem h registos N o existe Apenas manuten o correctiva 17 H um controlo regular di rio da opera o da s Per odo fixo base anual tipicamente com todas caldeira s nomeadamente de alarmes e avarias ou parte das seguintes ac es abertura dos e assist ncia do operador em perman ncia Com geradores para inspec o do interior e limpeza de eventual realiza o de testes di rios de seguran a tubulares repara o de refract rios e de fugas 32 e elabora o de registos de diversos par metros repara o de juntas de porta de homem n veis press es consumos de energia e de BS inspec o dos principais rg os de seguran a e gua tratamento de guas purgas anomalias afina es dos queimadores avarias interven es e manuten es etc mas que de um modo geral n o s o cruzados de forma Per odos fixos base semestral tipicamente com a serem obtidos valores de efici ncia relevantes verifica o do estado dos refract rios e dos rg os Frequente a aus ncia de registos de opera es de controlo e seguran a e limpeza dos tubulares de verifica o dos sistemas de seguran a as Per odos fixos base trimestral com todas ou H um controlo regular di rio ou noutra base do o ai parte das seguintes ac es revis o geral inspec funcionamento da s caldeira s mas n o o E e 2 17
168. o de gua juntamente com o vapor devido viol ncia da superf cie de separa o Este fen meno pode ainda ser agravado pela dimens o da v lvula de sa da que se por um lado restringe a sa da de vapor por outro na tubagem de sa da pode provocar o aumento da velocidade por vezes para valores quase duplos podendo por exemplo atingir se velocidades da ordem dos 150 km h equivalente a cerca de 42 m s quando o dimensionamento da instala o pode ter sido feito para valores da ordem dos 25 m s com o consequente impacto em termos de desgaste do equipamento e de toda a instala o que isto provoca P gina 26 praa NN a AB Babcock Manson oh TPrs spira AMBITERMO vo ENIM DA CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco j Final de Ac o de Promo o de ADENE jerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 5 Desagrega o do n mero de caldeiras de vapor analisadas por tipo de combust vel consumido segundo as suas principais caracter sticas t cnicas Fabricante Ano Pot nom MW Sup aquec m Tipo de vapor Timbre P serv bar re Cap m x t vapor h Tx eb m m2 s N de AMBITERMO 2 Desconhecido 3 Desconhecida 0 Desconhecida 5 Saturado 39 lt 10 bar 4 22 Desconhecida 1 Desconhecida 29 Caldeiras a Babcock Wanson 6 Anterior a 1970 2 gt 0 15e lt 2MW 8 lt 100 m 8 Sobreaquecido 0 210 e lt 15 bar 24 14 lt 1th 3 lt 0 030 mY m s 4 G s
169. o foi poss vel a an lise da combust o Contudo a partir de outros dados inclu dos no respectivo Relat rio caudais de combust vel e de vapor produzido e ainda x 61 T gua 1 18 2 5 6 163 Parado o ao 78 3 que tal n o tenha sido apresentado nesse documento poss vel uma estimativa do rendimento desta caldeira em condi es normais de funcionamento carga de 40 pelo M todo Directo 4 T fumo 3 E 9 5 182 Parado N o foi feita a an lise de gases a esta caldeira por se encontrar desligada durante o diagn stico dado que trabalha em regime alternado com a caldeira n 52 P gina 61 GJA Babcock Wanson ooh EdE spira i aemm NX CALDEIRAS INDUSTRIAIS YSa rco J Final de Ac o de Promo o de nerg tica em Geradores de Calor ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA O Quadro 16 e a Figura 9 sintetizam algumas das principais conclus es que se podem retirar da an lise do Quadro 15 no que concerne aos rendimentos encontrados nos v rios geradores analisados Quadro 16 Distribui o dos geradores de vapor diagnosticados por gamas de rendimento Tipo de Desagrega o do n mero de caldeiras segundo a sua f Valor m dio caldeiras Efici ncia T rmica n de n 86 2 86 9 74 5 85 0 85 7 Efici ncias T rmicas das Caldeiras analisadas 70 60 50 40 30 20 10 de Geradores de Vapor com determinado Rendimento 0 74 lt Rend lt 80 80 lt Rend lt
170. o os rapidamente rotura A desgasifica o embora possa ser efectuada por via qu mica frequente que tamb m seja realizada por via t rmica com um desarejador ou desgasificador f sico no qual os gases s o expelidos removidos por pr aquecimento da gua antes de esta entrar na caldeira De salientar que a gua cont m normalmente cerca de 10 mg l de oxig nio dissolvido temperatura ambiente O funcionamento destes equipamentos pode processar se de duas maneiras que s aparentemente s o distintas ou se aumenta a temperatura da gua at perto do seu ponto de ebuli o press o de funcionamento ou se diminui a press o at perto da press o de equil brio da gua com o seu vapor temperatura em vigor O primeiro tipo corresponde s unidades de press o e o segundo s unidades de v cuo sendo mais usual unidades de press o Como necess rio aquecer a gua que alimenta as caldeiras isto feito custa destes equipamentos nos quais injectado vapor com a gua a ser dividida sob a forma de spray ou filme atrav s do qual o vapor for ado para arrastar os gases dissolvidos na gua O2 No CO3 Por este meio consegue se uma redu o de oxig nio at 0 005 ml l teor que se aproxima do m nimo quimicamente detect vel al m de se conseguir tamb m eliminar o CO e consequentemente corrigir o pH Estes equipamentos s o normalmente instalados a cota elevada para criarem carga favor vel ao funci
171. om um payback m dio de cerca de 1 3 anos que t m maior impacto sendo respons veis por aproximadamente 55 das economias de energia e 63 das economias de custos dos potenciais totais identificados As medidas de Boa Gest o Energ tica que n o requerem qualquer investimento ou implicam investimentos pouco significativos at 5000 Euros no m ximo onde se enquadram grande parte das medidas propostas s o respons veis por 28 das economias de energia e 26 das economias de custos dos potenciais identificados e t m um valor m dio de per odo de retorno do investimento de cerca de 0 4 anos Os maiores investimentos est o associados a medidas que se repercutem em 16 18 de economias de energia e de custos dos potenciais totais estimados sendo o valor m dio de payback da ordem dos 2 anos Nos geradores de termofluido analisados que em n mero representavam 22 da amostra total de P gina 107 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Geradores de Calor da ac o as economias de energia e de custos associadas s medidas recomendadas para esses equipamentos traduzem se numa express o bem menor que a propor o directa em rela o ao n mero constituindo somente cerca de 9 dos potenciais totais identificados para a globalidade da amostra Estes potenciais de economias reg
172. onamento das bombas de gua que abastecem a caldeira para obviar a possibilidade de ocorr ncia de eventuais condi es de cavita o e Filtra o para remo o de s lidos em suspens o ii Tratamento interno Este tipo de tratamento mais n o do que um suplemento do tratamento pr vio ou externo que pode deixar ainda alguns vest gios das impurezas que se pretendem eliminar Envolve a adi o de diversas subst ncias qu micas na gua de alimenta o da caldeira com v rias finalidades Incluem se aqui aditivos como o sulfito de s dio ou a hidrazina para remo o do oxig nio constituindo pois um processo de desgasifica o por via qu mica ou o hidr xido de sulfato ou fosfato de am nio para a elimina o de CO anti espumas e produtos de controlo do pH como o caso do fosfato triss dico ou dos polifosfatos Tamb m solu es simples de tratamento de gua como o referido para geradores de baixa press o e com reduzidas taxas de vaporiza o com a sua gua de alimenta o a revelar alguns valores residuais de dureza trazidos pela gua de compensa o ou pelo retorno de condensados e portanto sendo o objectivo do tratamento a anula o desses res duos de dureza por exemplo mediante a adi o de um fosfato sol vel caem igualmente dentro desta categoria de tratamento 18 A gua a desgasificar gua bruta e condensados no interior do desgasificador obrigada a passar por um conjunto de tabuleiros
173. orros o incrusta es e fadiga mec nica A qualidade da gua de alimenta o de um gerador de vapor tem um efeito preponderante em se conseguir atingir ou n o estes objectivos pelo que um bom tratamento de gua essencial para uma opera o segura e eficiente de um sistema de vapor O objectivo de uma qualquer central de caldeiras produzir vapor que n o provoque corros o ou dep sitos de sais incrusta es em sobreaquecedores turbinas e em equipamento do processo Tais fen menos de corros o podem dever se presen a de di xido de carbono e oxig nio no vapor ou de sais minerais por for a de um arrastamento de part culas da gua da s caldeira s podendo estes ltimos inclusive aparecer nos condensados de purgadores e em equipamento de processo dando origem a incrusta es L A experi ncia mostra que o arrastamento de gua da caldeira geralmente promovido por circunst ncias como n veis elevados da gua no interior da caldeira altera es s bitas nos pedidos de vapor fugas de vapor presen a de leo etc ocorrendo em conjunto ou independentemente A influ ncia dos s lidos dissolvidos na gua da caldeira largamente conhecida sabendo se que para qualquer estado estacion rio das condi es de opera o de um gerador de vapor o arrastamento de part culas da gua da caldeira aumenta rapidamente quando a concentra o dos s lidos dissolvidos naquela excede determinados valores As impurezas q
174. os primeiros s o respons veis por um potencial de economias quase da mesma ordem do verificado nos segundos isto 46 em termos de energia e 45 em termos de custos nas caldeiras a fuel leo face aos 48 energia e 47 custos nas caldeiras de g s natural s medidas recomendadas para os v rios tipos de caldeiras apresentam valores m dios de payback dos respectivos investimentos distintos que v o desde um valor m nimo de 0 02 anos para a caldeira a estilha at um valor m ximo de cerca de 1 4 anos nas caldeiras a g s natural passando por cerca de 1 ano nas caldeiras a GPL e 1 3 anos nas caldeiras de fuel leo De salientar que das medidas identificadas e totalmente quantificadas apenas 14 o que representa 17 t m um payback superior a 3 anos P gina 73 E Pati oa E p p GP same Wanson ci Edl spira no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE arg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 17 Potencial de economia de energia e de custos associado aos 63 geradores de vapor analisados Unid Fabril Economia anual Medida s de economia de energia proposta s Caldeiras E em Consumo em Custos mento Descri o Cat mvest Cat ripol 10 Nm n ano t Fuer aNO top ano testiha ano GJ ano tep ano EUR ano EUR Investi Repara o e melhoria do sistema autom tico de regula o do excesso de ar da cald
175. ou trimestral com provas de seguran a limpeza e testes de combust o com analisador port til FREQUENTE base semanal al m da revis o geral anual tipicamente com limpeza de filtros ajuste de par metros e verifica es nos v rios equipamentos da central 94 Curiosamente e n o obstante a opera o dos geradores de termofluido n o ser t o cr tica quanto a dos geradores de vapor por n o serem considerados equipamentos de press o parece haver uma maior regularidade quer no controlo da opera o dos geradores de termofluido tamb m por via de esta ser mais f cil do que nas caldeiras de vapor quer na sua manuten o preventiva e em particular em testes de an lise de gases para controlo da combust o Contudo da informa o que se obteve nos diagn sticos sobre estes aspectos n o h muitos detalhes sobre as ac es associadas a esse controlo da condu o destes geradores O Quadro 28 resume os valores m dios de Poder Calor fico Inferior e de custo unit rio dos dois tipos de combust vel encontrados nos geradores de termofluido analisados Quadro 28 PCPs e Custos Unit rios dos v rios combust veis Combust vel Poder Calor fico Inferior PCI m dia G s natural 37 49 MJ Nm ou 44 61 GJ t GPL Propano 46 60 GJ t Custo unit rio m dia 0 344 EUR Nm ou 0 410 EUR kg 0 909 EUR kg 9 19 EUR GJ 19 51 EUR GJ Efici ncia T rmica dos Geradores de Termofluido analisados Tamb m
176. pelos gases de combust o A sua utiliza o em vez de geradores de vapor justifica se em virtude da press o do vapor de gua aumentar rapidamente com o aumento da temperatura enquanto que os termofluidos podem ser usados sem se deteriorarem na gama dos 30 a 650 C a press es moderadas quando comparadas com as da gua mesma temperatura pelo que s o recomendados sempre que h exig ncias processuais de temperaturas acima de 150 C O referido fluido aquecido no gerador circulando seguidamente em aquecedores especiais que se encontram principalmente em equipamentos do processo como por exemplo de acabamento de produtos no caso da ind stria t xtil tais como secadores calandras e m quinas de fixa o com calor Os termofluidos podem ser dividos em 3 grupos leos minerais compostos org nicos sint ticos e sais fundidos e metais l quidos Em muitas aplica es como j se referiu os termofluidos permanecem em fase l quida como sucede com os leos minerais e os compostos sint ticos que podem ser aquecidos a altas temperaturas em sistemas semelhantes aos de gua quente a alta press o mas funcionando a baixa press o Estes sistemas n o requerem tratamentos especiais dos fluidos nem recupera o de condensados e s o constitu dos por uma simples rede de distribui o dando uma resposta r pida a mudan as de carga P gina 87 Pi arco anson TA Trg CALDEIRAS Lda cms 19 002 7 l
177. perd cio de energia Em tra os gerais pode dizer se que para se manter um n vel pr determinado do total de s lidos dissolvidos TSD na gua de uma caldeira necess rio que a quantidade de TSD removida pelas purgas seja igual quantidade que entra com a gua de alimenta o Ser poss vel purgar a menor quantidade de gua quando o teor de TSD na caldeira for o m ximo admiss vel e quando o teor de TSD na gua de alimenta o for o m nimo As purgas cont nuas t m sobre as peri dicas a vantagem de manter a salinidade no interior da caldeira dentro de limites mais apertados e ao mesmo tempo de permitir uma recupera o de calor contido no l quido rejeitado A purga feita continuamente sendo o seu caudal comandado automaticamente P gina 54 Gu Babcock wanson ih TA spira AMBITERMO 1 00 ENIM Neds CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA atrav s de leituras peri dicas da salinidade e a recupera o de calor pode ser feita em permutadores e ou tanques de vaporiza o s bita tanques de flash A viabilidade da recupera o de calor em purgas normalmente melhor conseguida em sistemas de purga cont nua do que em purgas peri dicas ainda que em purgas do ltimo tipo desde que realizadas numa frequ ncia razo vel n o seja imposs vel tal desiderato Para as considera es anteriores h que distinguir o
178. poss vel obter temperaturas de gases inferiores do vapor ainda mais se houver injec o de gua fria no sistema para compensar consumo de vapor vivo P gina 63 Ran eua 6 pa pa F m E a Babcock Wauseon di T rg Spi ra AMBITERMO opo GANING Dnit CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco aaoun ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ms erg tica em Geradores de Calor Igualmente com consequ ncias na quebra de rendimento que algumas caldeiras registam est o facto da reduzida carga com que muitas funcionam ou de se encontrarem grande parte do tempo a operar bastante abaixo das respectivas pot ncias nominais da resultando perdas de calor pelas paredes por radia o e convec o bastante superiores ao que se obteria pot ncia nominal bom relembrar que este tipo de perdas por exemplo numa caldeira a operar a 50 da sua capacidade nominal o dobro do que se verificaria capacidade m xima ou seja h aqui uma varia o do seu valor percentual na propor o inversa da raz o entre o consumo actual de combust vel e o consumo capacidade m xima Foram encontradas situa es em que essas perdas ultrapassam os 5 chegando at 8 no m ximo devido s raz es acima mencionadas Apenas em tr s geradores de vapor no de combust vel s lido e em dois a g s natural foram detectados teores preocupantes por serem elevados de mon xido de carbono CO nos gases de combust o o que indic
179. r dos gases de combust o apenas de 5 C no m ximo Quanto a pr aquecedores de ar de combust o s o 4 os geradores que incorporam este tipo de permutador que recupera calor dos gases de combust o para pr aquecimento entre cerca de 100 a 160 C do respectivo ar de combust o constituindo assim 22 da amostra de geradores de termofluido Tr s destes pr aquecedores de ar encontram se nos mesmos geradores que t m economizador e o quarto gerador com esse equipamento tem a mesma pot ncia nominal dos outros tr s Embora qualquer destes permutadores conduza a ganhos de efici ncia t rmica dos geradores que os t m a sua viabilidade t cnico econ mica mais dif cil de obter do que nos geradores de vapor Em rela o s chamin s destes geradores verifica se que h grandes semelhan as com o que se observou nos geradores de vapor 72 do tipo com sa da de fumos para cima e 18 com sa da na horizontal todas s o constru das em a o e s o de tiragem natural uma parte consider vel 56 n o tem qualquer tipo de isolamento t rmico e de protec o exterior e os reguladores de tiragem quando existentes apenas em 61 dos geradores s o todos do tipo manual Quadro 26 Exemplos de condi es operat rias encontradas nos economizadores de termofluido Tipo de caldeira T fumos entrada C T fumos sa da C T termofil entrada C T termofil sa da C Cald a GN de 3 5 MW 425 200 205 e Instrum
180. r e de custo unit rio encontrados para os diversos tipos de combust vel integrantes da amostra de geradores de vapor analisada Quadro 11 PCPs e Custos Unit rios dos v rios combust veis Combust vel Poder Calor fico Inferior PCI m dia Custo unit rio m dia G s natural 37 81 MJ Nm ou 44 99 GJ t 0 339 EUR Nm ou 0 404 EUR kg 8 98 EUR GJ Fuel leo 40 54 GJ t 0 305 EUR kg 7 52 EUR GJ GPL Propano 46 45 GJ t 0 923 EUR kg 19 88 EUR GJ GPL Butano 46 93 GJ t 1 130 EUR kg 24 08 EUR GJ Estilha 15 06 GJ t 0 055 EUR kg 3 65 EUR GJ a Armazenagem e distribui o de fuel leo Constata se que em rela o aos geradores que utilizam fuel leo como combust vel no que respeita armazenagem deste nos respectivos tanques o seu aquecimento feito exclusivamente por serpentinas de vapor em 62 5 dos casos ou ent o por vapor e resist ncias el ctricas em 37 5 dos casos e estas percentagens poder o igualmente verificar se no aquecimento das tubagens de distribui o at aos geradores de vapor 14 No que concerne aos outros combust veis da amostra o abastecimento de g s natural por gasoduto e a armazenagem de GPL feita em tanques apropriados pelo que n o h consumos energ ticos relevantes associados sua alimenta o aos geradores de vapor J no que respeita caldeira a combust vel s lido estilha o eventual tratamento pr vio deste e em particular o seu teor de humidade aquando da alimenta
181. ra T fumos entrada C T fumos sa da C T ar entrada C T ar sa da C Este gerador que o que produz vapor sobreaquecido tamb m tem economizador e a temperatura dos fumos entrada do pr aquecedor de ar de combust o corresponde que se verifica nos fumos sa da do economizador Analisando os dados dos Quadros anteriores conclui se que 11 A i soy ar E dias De salientar que caso o fuel leo tenha um teor de enxofre superior a 1 que o valor m ximo que a actual legisla o permite e que seja por exemplo da ordem dos 3 como sucedia h uns anos atr s O limite de temperatura at ao qual se pode baixar a temperatura dos fumos j n o os 150 C acima referidos mas antes um valor superior de cerca de 200 C Estes problemas de corros es e limites de temperaturas dos fumos j n o se colocam com combust veis praticamente isentos em enxofre como o caso do g s natural e dos GPL em que poss vel baixar a temperatura dos gases de combust o at valores abaixo do ponto de orvalho da gua sem causar problemas significativos de corros o sendo poss vel inclusive com determinados economizadores aproveitar o calor latente de condensa o do vapor de gua contido nos fumos pelo que perfeitamente poss vel com esses combust veis obter temperaturas de sa da dos gases dos economizadores da ordem dos 65 C Actualmente est o ainda em fase de desenvolvimento permutadores especiais a
182. racos como o salic lico e o carb nico As primeiras s o regeneradas com carbonato de s dio soda e as segundas com soda c ustica Assim se se quiser remover a s lica duma gua como j se referiu obrigat rio o uso de resinas ani nicas fortemente b sicas No que se refere ao cido carb nico que se decomp e sempre em anidrido carb nico mais gua tamb m poss vel remov lo quimicamente por meio da resina ani nica fortemente b sica mas mais econ mico remover o CO mecanicamente por arejamento Tal como nas resinas cati nicas tamb m a capacidade das resinas ani nicas depende da quantidade de regenerante usado Depende al m disso da quantidade de sulfatos presentes na gua uma vez que em certa medida o cido sulf rico retido pelas resinas como se um s dos seus hidrog nios tivesse car cter cido Assim a capacidade das resinas ani nicas ligeiramente maior para o cido sulf rico que para quantidades equivalentes de cidos clor drico ou n trico S o poss veis v rios arranjos de colunas cati nicas ani nicas ou mistas para atingir a desmineraliza o de uma gua Este processo permite a elimina o de todos os sais contidos na gua contudo o seu custo cerca de 10 vezes superior a um tratamento de precipita o qu mica p ex com cal ou 15 vezes superior ao custo de um processo de permuta i nica Uma alternativa ao processo de desmineraliza o e muito em voga nos anos recent
183. radores com excessos de ar acima dos 20 e podendo em alguns casos ultrapassar os 100 quando as boas pr ticas recomendam valores entre 5 e 15 nas caldeiras a GPL embora a situa o n o seja t o cr tica j que o maior valor de excesso de ar encontrado foi 27 tamb m aqui os valores recomend veis se situam entre os 5 e 15 nas caldeiras a fuel leo o ponto ptimo de funcionamento encontra se geralmente entre os 15 e 20 de excesso de ar e o que encontramos na amostra analisada uma percentagem consider vel de geradores com excessos de ar bem acima daqueles valores havendo registos de m ximos de 68 e 141 e no caso da caldeira a estilha embora para esse tipo de caldeira sejam poss veis excessos de ar superiores aos valores atr s referidos isto da ordem dos 50 70 o que se encontrou foram valores demasiado elevados 169 203 477 Mais adiante ser o tecidos alguns coment rios sobre a import ncia da regula o da combust o numa caldeira pelo ajuste do sistema de alimenta o de ar ao queimador Portanto do que foi dito facilmente se infere que em grande parte destes geradores se imp e a necessidade de regula o da combust o de modo a que os excessos de ar de combust o se situem nos valores recomendados ou pr ximos destes Desta pr tica resultar o acr scimos de rendimento nessas caldeiras com as correspondentes economias de combust vel A contribuir tamb m para os valores baixos de rendimento
184. rangendo apenas 12 empresas ser recuperado em aproximadamente 1 a mes P gina 101 RA E sa m GA Pabcocn wanson Y J spira iii z CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco lde Ac o de Promo o de ADENE tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 31 Potencial de economia de energia e de custos associado aos 18 geradores de termofluido analisados mento Caldeiras em Consumo em Custos em Custos 10 Nm au ano EUR ano EUR anos Un Fabril n 12 Regula o da combust o da caldeira BGE OPComb 42 s 3s 1 696 Cald n 11 SUB TOTAL P L o az 188 38 16 Un Fabril n 23 Regula o da combust o da caldeira Et cm OP Comb E E l t e Descri o Cat invest Cat tipol Cald n 5 SUB TOTAL o o j oa a Un Fabril n 27 Regula o da combust o da caldeira ee Forcon OP Comb o er a e o 2 203 eto Cald n 10 SUB TOTAL Cald n 18 SUB TOTAL Do a EE a E e E E E a E ar Uii P anil i ogi J Regua Ao e eita EE OP Comb E E 1 941 1000 05 Un Fabril n 41 Limpeza das superf cies de aquecimento e regula o da combust o nas duas caldeiras BGE OP Comb 207 3 1 H 7 725 187 7 70 652 1 000 001 AN SUB TOTAL HER 2073 77 187 7 70652 1000 00 Un Fabril n 42 Regula o da combust o em ambas as caldeiras BGE OP Comb Po BT o Ma 5 1 955 1 000 05 Cald n 15 e 16 SUB TOTAL snes po Di gt 52 195 1000 05 Un Fabril ne 43
185. rau de efici ncia energ tica da produ o de vapor Define se como a rela o entre a quantidade de vapor produzida num dado per odo de tempo e a quantidade de combust vel consumido na produ o desse vapor durante o mesmo per odo Da amostra de caldeiras analisadas poucas foram aquelas em que foi poss vel a determina o deste par metro tendo se obtido os seguintes valores m dios Caldeiras a g s natural de tubos de fumo 15 25 kg vapor kg combust vel ou 12 82 kg vapor Nm combust vel e Caldeiras a fuel leo de tubos de gua 14 0 kg vapor kg combust vel Refira se ainda que com base em tudo o que foi explanado atr s e que traduz o desempenho energ tico dos v rios tipos de geradores analisados se chegou aos seguintes valores m dios de custos de produ o do vapor para os principais tipos de caldeiras Caldeiras a g s natural 27 13 EUR t vapor Caldeiras a fuel leo 23 76 EUR t vapor Caldeiras a GPL 54 07 EUR t 2 1 3 Potencial de economia de energia identificado Medidas recomendadas O Quadro seguinte sintetiza o potencial de economia de energia e de custos identificado nos diagn sticos efectuados com uma listagem das v rias medidas recomendadas nas diversas unidades fabris envolvidas na Ac o e com refer ncia aos geradores de vapor a que dizem respeito Essas medidas s o tamb m classificadas por categorias como a seguir se indica e 1 classifica o segundo o montante de
186. rio ou isolante Apenas em 6 caldeiras 9 5 da amostra se encontra um material isolante diferente da l mineral concretamente l de vidro e em 3 outras caldeiras n o foi poss vel identificar o material do referido isolamento Os isolamentos t rmicos atr s mencionados s o protegidos por chapas met licas na maioria dos casos de alum nio em 75 dos geradores mas podendo encontrar se tamb m de outros materiais tais como P gina 33 clas CIA E pm F Babcock Wanson fi Edl spiraX rco Final de Ac o de Promo o de ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA a o sobretudo inoxid vel ou galvanizado 16 e zinco 9 Tamb m em 3 das caldeiras analisadas todas de vaporiza o r pida foi observada uma camisa de ar comburente que funciona igualmente como isolamento desses geradores No que respeita ao estado de conserva o dos geradores e em concreto dos seus isolamentos t rmicos e respectivas protec es exteriores ele de um modo geral satisfat rio bom isto com temperaturas m dias de superf cie at 50 C em 84 1 dos geradores e razo vel ou seja com temperaturas m dias de superf cie superiores a 50 C e inferiores ou iguais a 65 C nos restantes N o foi encontrado nenhum gerador com temperatura m dia das paredes acima dos 65 C estado deficiente e Equipamento auxiliar Como principal equipamento auxiliar dos geradores de v
187. rminado Rendimento de Geradores de Termofluido com determinado Rendimento D Es 0 74 lt Rend lt 80 80 lt Rend lt 85 85 lt Rend lt 90 90 lt Rend lt 95 75 Rend lt 80 80 lt Rend lt 85 85 lt Rend lt 90 90 lt Rend lt 95 Gama de Rendimentos Gama de Rendimentos Fig S3 Rendimentos determinados nas caldeiras da amostra Potencial de economia de energia identificado Medidas recomendadas Os Quadros S 1 e S 2 sintetizam as medidas de economia de energia e de custos com viabilidade t cnico econ mica valor m ximo de per odo de retorno do investimento admiss vel de 5 anos identificadas na amostra de caldeiras analisada Essas medidas s o referenciadas por tipologia aspectos t cnicos que envolvem 1 Quadro e por montantes de investimentos que lhes est o associadas 2 Quadro Quadro S 1 Potencial de economia de energia e de custos na amostra de geradores de calor analisados Tipo de Economia de Economia de Economia de AVES UNENtO PRI Caldeiras Tipologia de Medidas Energia Final Energia Prim ria o m dia descer 2 f temeno a EUR ano EUR anos Optimiza o de processos Regula o da 26 394 248 226 856 67 590 52 0 30 combust o Limpeza de sup de transf calor Optimiza o de processos Melhoramento 1300 1 2 21 611 28 200 1 30 do tratamento de gua inclui optimiza o de purgas Optimiza o de processos Melhoramento 12 784 116 335 276 750
188. rmofluido T C 0 3 CO CO Excesso de ar T C 0 3 CO gt CO Excesso de ar T C 0 3 CO gt CO Excesso de ar Yo de combust o de combust o de combust o GERADORES DE TERMOFLUIDO UTILIZANDO G S NATURAL COMO COMBUST VEL E Soo Joss alo latop oJoloo so lmla amp lo o cao cosmo as ag o5 00 272 l 1 a4as os lo z so 0 58 255 265 3 ss o oof 32 J l m as o oo 5 so 17 25 280 205 so 91 oof 3 1 010 00 Ioslaalioslo 1 so 23 o sos 42 06 00 23 is 37 o9 oo 19 32 102 00 16 a3 EE mois ses 45 os 00 2 1s as os oo i as os ool co 23 mon vo 45 95 oo 2 wo 45 95 oo 2 45 o5 oo 2 sz covers so 45 o5 00 so 45 o5 oo 2 3 s 4s o5 00 2 sao wma 1936 31 101 oo 1 145 80 w2 oof 15 10 30 103 oof 5 os namo o foto o alel olol qu fito To To T mia 28 57 86 oo uq as ss s7 oo 32 22 ss ss oo 35 sm 1o 138 33 100 o0 17 18 32 101 oo 1 17 so 102 oo 15 ne O ass as os 00 2 las lasl os lool 2 as as os ool 2 T mwm sic 3 45 o5 00 ss 45 o5 oo 2 3s 4s o5 00 23 mo 273120 1 45 95 oo 145 45 o5 o0 2 180 45 o5 oo 25 oge 16 3 5 O s0 o as 85 00 2
189. s t m valores deste par metro inferiores a 0 030 m m s e 9 6 2 caldeiras registam valores superiores a 0 060 m m s Os maior e menor valores encontrados foram respectivamente 0 110 m m s na caldeira de maior capacidade de produ o de vapor saturado j referida e 0 010 m m s em duas caldeiras a fuel leo do sector de Fabrica o de Produtos Met licos Os valores m dios de taxa de ebuli o determinados s o de respectivamente 0 030 m m s nas caldeiras a g s natural e 0 040 m m s nas caldeiras a fuel leo n o tendo sido poss vel a sua obten o para os outros tipos de geradores NOTA Ainda relacionado com este par metro de salientar a import ncia do mesmo tendo em aten o o que foi verificado em pelo menos uma das instala es diagnosticadas Como as caldeiras normalmente trabalham em condi es diferentes sobretudo em termos de press o de servi o comparativamente aos valores nominais de projecto tamb m a taxa de ebuli o se altera em rela o aos valores especificados pelo fabricante Uma redu o bastante significativa da press o normal de produ o de vapor relativamente ao timbre do gerador implica que o volume espec fico do vapor em m kg aumente tamb m significativamente o que conduz a um substancial acr scimo da taxa de ebuli o Esta situa o n o muito grave se a caldeira n o estiver a produzir pr ximo do limite m ximo mas se isso ocorrer pode haver arrastament
190. s a primeira empresa Lu s Gon alves amp Irm o Lda viria a manifestar interesse em participar tamb m na ac o e chegou inclusive a assinar o Protocolo de Parceria com a ADENE a exemplo do verificado com os 4 Parceiros efectivos j referidos mas passado pouco tempo em virtude de ter entrado num processo de insolv ncia e de ter suspendido a sua actividade retirou se da ac o Como j foi mencionado a metodologia subjacente ao desenvolvimento da ac o assentou na realiza o de diagn sticos energ ticos a um conjunto alargado de instala es empresas de variados subsectores industriais envolvendo uma amostra representativa de caldeiras de vapor e caldeiras de termofluido com medi es e elabora o de relat rios individuais para as Empresas Industriais envolvidas evidenciando a caracteriza o da situa o encontrada e um conjunto de recomenda es ou medidas com viabilidade t cnico econ mica poss veis de implementar conducentes a economias de energia E este tipo de informa o para as Empresas Industriais dever constituir o ponto de partida sensibiliza o para a concretiza o de uma efectiva Gest o de Energia Utiliza o Racional de Energia nas mesmas nesta rea dos Geradores de Calor e todos os resultados obtidos servir o igualmente para uma divulga o p blica posterior com interesse para a globalidade do sector industrial Essa divulga o dever assentar em boas pr ticas e ou tecnologias mais e
191. s de aquecimento da caldeira o que se repercute de imediato num aumento desnecess rio do consumo de combust vel Em geral os fumos apresentam valores entre 200 e 250 C dependendo da press o de funcionamento e da pot ncia de queima e pelo facto atr s referido que importante a exist ncia dum indicador de temperatura na chamin da caldeira que permita o acompanhamento da evolu o da temperatura dos gases de combust o e consequentemente a verifica o do estado das superf cies de permuta de calor Assim as caldeiras dever o ser sujeitas a limpeza de acordo com o aumento da temperatura dos gases de combust o e n o com base em per odos de tempo fixados e se o tipo de manuten o existente apenas faz limpeza de tubulares uma vez por ano muito provavelmente insuficiente Dever tamb m ter se presente que a limpeza das superf cies de transfer ncia de calor das caldeiras essencial para a obten o de efici ncias t rmicas ptimas Todavia se as limpezas s o muito frequentes poder implicar situa es pouco econ micas dado o elevado custo de limpeza e se s o pouco frequentes poder traduzir se em efici ncias t rmicas baixas Da a import ncia de se ter instalado um indicador de temperatura dos gases de combust o sa da da caldeira com o objectivo de manter eficiente a transfer ncia de calor e de a tal limpeza ser determinada pela regra atr s aludida do limite de 40 50 C a mais comparativamente te
192. s e segundo os montantes de investimentos associados s medidas Quadro 34 Resumo das potenciais economias Implementando as medidas indicadas evita se GJ ano EUR anos J Optimiza o de 2 802 tep ano processos 50 906 1 222 462 635 380 840 29 1 0 82 Equipam espec para Q ef e eote as oras 169 non 942 OO 21 019 barris de crude ano Isolamentos a 19 449 Ea 28 000 1 44 t rmicos Recupera o o decair 1081 436 863 EM 62 1 1 86 7 919 t de emiss es de CO ano iss Outras medidas correspondente a incluindo substitui o 4 295 0 4 16 000 1 2 3 72 de caldeiras AA TOTAL 116 796 100 0 100 0 1090 594 100 0 1 308 340 100 0 395 925 rvores ano Boa Gest o Energ tica 32 931 28 2 285 231 SEE a 98 840 Inv lt 5 000 Investimento M dio 5000 lt Inv lt 75000 Investimento Alto Inv gt 75 000 TOTAL 116 796 100 0 2802 100 0 1090594 100 0 1308 340 100 0 1 20 tep ano R ano Estes resultados demonstram o seguinte poss vel a implementa o de medidas conducentes a ganhos de efici ncia energ tica na rea dos Geradores de Calor em particular em caldeiras de vapor e em caldeiras de termofluido que se traduzem em substanciais economias de custos sem investimentos avultados e com per odos de retorno dos mesmos bastante curtos Na amostra de 81 caldeiras analisadas na Ac o distribu das por 46 unidades fabris 45 empresas industriais
193. s em alguns geradores est o facto da temperatura dos gases de combust o nos mesmos ser demasiado elevada n o se verificando a tal regra de ouro a que j aludimos atr s de n o dever ser excedida em mais de 40 50 C a temperatura do fluido quente produzido vapor Isto indicia claramente necessidades de limpeza das superf cies de transfer ncia de calor nesses geradores seja por deficiente tratamento de gua ou por sujidade provocada pelos fumos mesmo nos casos em que se utiliza um combust vel gasoso seja por defici ncias dos pr prios queimadores Nota Tamb m se verifica em algumas caldeiras e em determinadas chamas que as temperaturas dos fumos s o relativamente baixas inferiores s do vapor o que pode significar que uma delas incorrecta O ponto de amostragem da temperatura dos gases de combust o dever estar correctamente localizado a fim de se evitarem quaisquer erros de leitura Nestes casos particulares a temperatura dos gases poder ter sido influenciada por qualquer entrada pontual de ar durante as medi es ou ent o aquando da sua realiza o em determinada chama esta ainda n o estar totalmente estabilizada e assim justificar tal situa o an mala A ser isto verdade significa ent o que os rendimentos reais nessas caldeiras ser o mais baixos do que os valores determinados De salientar tamb m que se a caldeira estiver provida de economizador e a temperatura dos gases for medida a jusante daquele
194. s existentes Altera es frequentes quer no custo relativo dos combust veis quer na seguran a do seu fornecimento implicam a necessidade de os gestores industriais reverem e analisarem continuamente as oportunidades de substitui o de combust veis Geralmente esta substitui o em caldeiras tal como em outros equipamentos um problema bastante complexo envolvendo um conjunto de aspectos econ micos e t cnicos pelo que aconselh vel basear a decis o num estudo de viabilidade O Quadro 23 sintetiza as vantagens e desvantagens de alguns dos combust veis encontrados na amostra analisada Por ltimo e apenas como curiosidade assinalam se as varia es registadas entre sectores nos valores m dios de payback dos investimentos das diferentes tipologias de medidas recomendadas Tipologia de Medidas PRI m n Sector PRI m x Sector Optimiza o de processos O anos Ind Cal ado 2 9 anos Ind Tabaco Equipamento espec fico para controlo da combust o 0 3 anos Ind Alimentares e T xteis 0 7 anos Ind Tabaco Isolamentos t rmicos 0 5 anos Ind Papel 2 8 anos Ind Alimentares Recupera o de calor 1 2 anos Ind Bebidas 3 7 anos Ind Autom vel Outras medidas incluindo substitui o de caldeiras 3 7 anos Ind Alimentares 3 7 anos Ind Alimentares P gina 86 EA ecoa pe n E a J Babcock Wansau A rm Spi ra on am S CALDEIRAS INDUSTRIAS rco ms ADENE 1erg tic
195. s factores de emiss o de gases com efeito de estufa referidos a toneladas de CO equivalente utilizados neste documento s o os recomendados pelo regulamento SGCIE Sistema de Gest o dos Consumos Intensivos de Energia regulado pelo Decreto Lei n 71 2008 de 15 de Abril por via do Despacho n 17313 2008 de 26 de Junho P gina 772 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA contadores de energia de vapor e de gua pelo que aquelas n o foram consideradas embora os respectivos investimentos tenham sido quantificados tamb m por esta raz o que no Quadro 21 onde essas medidas foram inclu das numa classifica o mais abrangente quanto sua tipologia Optimiza o de processos Melhoramento do controlo e ou manuten o de equipamentos a mesma aparece aparentemente com um payback valor m dio algo elevado de mais de 2 anos Apenas em 4 unidades fabris todas do sector de Ind strias Alimentares e envolvendo um total de 5 caldeiras n o foi identificada qualquer medida de economia de energia Das medidas recomendadas nas restantes unidades fabris 56 s o de Boa Gest o Energ tica 40 s o de Investimento M dio e apenas 4 s o de Investimento Alto As medidas do 1 tipo t m em m dia um payback de cerca de 0 5 anos ao passo que as do 2 e 3
196. s natural o que corresponde a um peso relativo dessa fonte energ tica de 8 6 relativamente ao total de caldeiras da amostra N o obstante o G s Propano ser a forma mais usual desse tipo de combust vel nessas situa es foi encontrada uma unidade nos A ores que em vez de G s Propano utiliza G s Butano na caldeira de que disp e As restantes caldeiras que utilizam GPL Propano incluem se nos distritos de Braga 2 Set bal 2 Leiria 1 e Coimbra 1 por sinal distritos onde existem redes de g s natural mas que no caso das empresas unidades em quest o estas estar o localizadas longe dessas redes De salientar que do total de caldeiras que utiliza GPL como combust vel tr s 42 9 pertencem ao sector das Ind strias Alimentares duas 28 6 pertencem ao sector da Ind stria de Papel e as outras duas 28 6 s o do sector T xtil A 2 fonte de energia mais importante na amostra considerada um combust vel l quido o fuel leo quase sempre sob a forma de thick fuel leo ou fuel leo n 4 BTE com um teor em S lt 1 m m Este tipo de combust vel utilizado em 17 das caldeiras consideradas e apenas abrange caldeiras de vapor o que representa um peso relativo de 21 em termos globais isto do total de caldeiras da amostra Estas caldeiras pertencem a 9 empresas de 4 sectores distintos respectivamente Ind strias Alimentares P gina 20 A MAMA E Tra spira 9002 p co Eta CALDEIRAS IN
197. s tipos de purgas que se podem efectuar As chamadas purgas de fundo ou sangrias permitem retirar da gua as impurezas que s o mais pesadas inclusive lamas que se depositam no fundo do gerador e s o violentas e curtas Se outras indica es n o forem dadas designadamente pelo fabricante do gerador de vapor o fogueiro deve purgar este pela v lvula de fundo pelo menos 1 vez no seu turno de trabalho e esta purga deve ser feita de prefer ncia quando n o h pedidos de vapor devendo antes ter se posto o n vel no seu valor m ximo O outro tipo de purga comum a chamada purga de superf cie em geral para redu o da concentra o N o se efectua geralmente desconcentra o cont nua no fundo para por um lado preservar a v lvula e por outro n o criar caminhos nas lamas que dificultariam a sua remo o pela purga de fundo A purga de superf cie segundo recomenda o de todos os fabricantes de caldeiras usada para desconcentra o efectuada abaixo do n vel m nimo de opera o pelo menos 200 mm A raz o para esta coloca o tem que ver com uma amostra l quida em que possa ser medida a condutividade e que a descarga seja apenas da fase l quida A coloca o de tomadas acima do n vel por parte de determinados fabricantes de caldeiras inviabiliza normalmente a aplica o de sistemas autom ticos de purga de desconcentra o Os sistemas de purgas podem ser manuais semi autom ticos ou completamente autom ticos
198. salientar que das medidas recomendadas se tal se justificasse poderiam fazer parte algumas que n o tivessem necessariamente a haver com as caldeiras propriamente ditas mas que tivessem lugar nas Centrais de Vapor onde se localizam os geradores analisados e que tivessem repercuss es nos consumos energ ticos daqueles equipamentos como por exemplo instala o de isolamentos t rmicos em colectores de vapor tanques de armazenagem e tubagens de distribui o de fuel leo tanques de condensados e de gua de alimenta o dos geradores de vapor tubagens de fluidos quentes condensados gua de alimenta o vapor e respectivos acess rios v lvulas e flanges n o isolados elimina o de fugas de vapor substitui o e ou melhoria do funcionamento de purgadores de vapor aquisi o de instrumenta o contadores de gua de combust vel e de vapor indicadores de temperatura etc Algumas medidas ainda que similares s referidas atr s mas envolvendo aspectos fora das Centrais de Vapor como por exemplo aumento da taxa de recupera o de condensados ou verifica o de purgadores n o foram consideradas quantificadas em virtude de tal n o se enquadrar no mbito dos diagn sticos efectuados e ou dos prop sitos da Ac o e deverem antes ser objecto de um levantamento mais detalhado por via de uma auditoria energ tica completa No Quadro 17 apenas s o consideradas medidas com viabilidade econ mica isto
199. sendo atravessada em contra corrente por um fluxo de vapor E o efeito de batimento e fervura provocado pelo vapor que liberta os gases dissolvidos que s o arrastados para a atmosfera Nos desgasificadores a v cuo a gua temperatura de satura o correspondente press o reinante no equipamento conduzida a uma grelha de dispers o passando de seguida a uma zona de descompress o onde se verifica a liberta o dos gases A evacua o destes juntamente com a do vapor assegurada por um injector ou uma bomba de v cuo P gina 53 KA E pa a a E a Babcock Wauseon CH Tl Spi ra Pama hsm CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Em suma nos tratamentos internos adicionam se subst ncias qu micas gua de alimenta o de modo a alterar ou condicionar as reac es que se verificam no interior do gerador de vapor frequente a utiliza o de misturas de subst ncias org nicas e inorg nicas num variado n mero de combina es que podem adquirir se com diferentes nomes comerciais Os m todos mais convenientes de tratamento quer externo quer interno devem ser aconselhados em cada caso particular pelo fabricante da caldeira iii Purgas Os s lidos dissolvidos e em suspens o introduzidos numa caldeira atrav s da gua de alimenta o e tamb m constitu dos por produtos de corros o das pr prias paredes da caldeira perm
200. sinas cati nicas efectuando se uma neutraliza o da dureza da gua sem forma o de precipitado com a subsequente regenera o peri dica destas resinas atrav s de uma lavagem com gua salgada Tem a vantagem de possibilitar a remo o quase completa da dureza al m da simplicidade da sua opera o Apresenta o inconveniente de exigir uma gua com pouca mat ria em suspens o e de n o reduzir nem a alcalinidade nem o teor de s lidos dissolvidos al m de que tamb m n o reduz o teor de s lica Em casos especiais poder recorrer se a uma desmineraliza o completa da gua por exemplo para a elimina o da s lica utilizando se colunas em s rie de resinas ani nicas e cati nicas Se a mat ria em suspens o na gua bruta for muito elevada ter se que proceder a uma flocula o caso do teor em Fe ser elevado ou a uma sedimenta o e filtragem antes de se proceder descalcifica o ou desmineraliza o e Processos mistos tratamento em duas fases por precipita o qu mica e por permuta i nica conduzindo elimina o quase completa da dureza sendo poss veis de atingir valores n o superiores a 2 mg l de CaCO 17 E E am zp E E E 5 azia z nas a Recorre se normalmente a um leito de resinas sint ticas ou ze litos naturais O tipo mais simples o que se baseia na chamada permuta i nica no ciclo do s dio no qual os i es c lcio e magn sio s o permutados trocados por i es de s dio Ap s
201. stemas energ ticos A sua prossecu o passou pela realiza o de um conjunto de diagn sticos energ ticos em diversas empresas de distintos subsectores industriais com vista caracteriza o energ tica dos geradores de calor que se encontram em funcionamento nas mesmas incluindo a avalia o dos seus desempenhos rendimentos t rmicos e a subsequente identifica o do potencial de economia de energia associado a esses equipamentos derivado da optimiza o dos respectivos sistemas de queima e de outras eventuais medidas substitui o de alguns desses equipamentos e ou dos seus acess rios por outros mais eficientes substitui o de combust veis etc Estas interven es e os seus resultados que originaram relat rios individuais por Empresa Industrial participante tentando desmistificar alegadas dificuldades de viabilidade t cnico econ mica tantas vezes invocadas pelas empresas para a n o considera o e implementa o de medidas nesta rea servem de base a uma divulga o de boas pr ticas e tecnologias eficientes a todo o universo industrial comprovadamente vi veis e ben ficas em termos de ganhos de competitividade para as empresas que as adoptarem consubstanciada pelo presente Relat rio que sintetiza toda a informa o dos Relat rios dos Diagn sticos Energ ticos realizados pela publica o posterior de uma Brochura de Boas Pr ticas e Medidas Eficientes em Geradores de Calor e pela realiza o de um Se
202. sultados Os restantes sectores quase todos s com uma caldeira e apenas um com duas t m pesos muito semelhantes entre cerca de 1 e 2 nas economias Como seria de prever n o h grande diferencia o por sector entre os valores m dios de payback dos investimentos necess rios para a implementa o das medidas recomendadas Os dois sectores com PRI mais curto s o respectivamente o da Ind stria Autom vel 0 01 anos e o das Ind strias Qu micas 0 11 anos enquanto que os dois sectores com maiores valores de PRI para as medidas recomendadas s o respectivamente o dos Produtos Minerais n o Met licos 1 13 anos e o da Ind stria do Cal ado 0 89 anos O maior valor gt 1 ano registado numa empresa de Cimento deve se ao reduzido n mero de horas de funcionamento de qualquer dos 2 geradores de termofluido analisados P gina 105 EA ecoa pe n a E a Babcock Wauseon CH Tl Spi ra on am S CALDEIRAS INDUSTRIAS rco elat rio Final de Ac o de Promo o de ADENE ia Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA 3 CONCLUS ES No Quadro seguinte resume se o potencial de economias de energia e de custos identificado no decurso dos diversos diagn sticos energ ticos efectuados no mbito da presente Ac o abrangendo um total de 81 geradores de calor dos quais 63 geradores de vapor e 18 geradores de termofluido Este potencial repartido por tipologias de medida
203. t o Se ocorrerem entradas de ar junto ao sensor ent o o sistema de controlo tender a reduzir o caudal de ar de combust o resultando da uma grande produ o de fumos e ou CO Normalmente estes sistemas de controlo de Os j disp em tamb m de equipamento para controlar o teor de CO no sentido de nunca ser ultrapassado um n vel pr determinado tipicamente 300 ppm O n vel de economia de energia esperado com a instala o deste tipo de equipamento depende claramente da estabilidade com que o sistema consegue manter a 0 nas diferentes condi es de funcionamento que quando for muito deficiente se poder traduzir em potenciais de economia elevados e do custo anual de combust vel consumido por cada caldeira O custo de um sistema deste tipo sensivelmente o mesmo para qualquer capacidade de caldeiras podendo se considerar como P gina 68 Pari VA E pa a E G Pamcoch wanson giy EdE spira E rco Final de Ac o de Promo o de ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA t pico que o per odo de recupera o do investimento pode variar entre alguns meses lt 1 ano para caldeiras de grande capacidade at cerca de 4 anos para pequenas caldeiras Como observa o final de salientar que em geradores de vapor embora n o possa ser considerado como um rendimento correntemente utilizado um par metro denominado de taxa de evapora o que permite avaliar o g
204. ta o de combust vel aos queimadores nos regimes m ximo e m nimo por normalmente ser frequente um grande diferencial dessas temperaturas por limita es ou defici ncias nos respectivos sistemas de controlo que afectam por vezes de forma grave a viscosidade Em termos de isolamento t rmico dos tanques de armazenagem e das pr prias linhas de distribui o de fuel leo pode se dizer que uma percentagem significativa de instala es cerca de 80 apresenta estes equipamentos bem isolados mas ainda assim existindo aproximadamente 20 de instala es em que tal isolamento n o existe ou que est em mau estado de conserva o significando isso perdas energ ticas desnecess rias com os consequentes acr scimos de consumo de combust vel nos geradores de vapor P gina 46 R pm E sa GRAB Babcock Wanson fch EdE spira Cas E ouso rco CEE ms ADENE gerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA b Tratamento de gua Um bom funcionamento de uma qualquer caldeira dever ser consistente com tr s objectivos Maximiza o da efici ncia da transfer ncia de calor do combust vel para o fluido a aquecer Produ o de vapor seco com um m nimo de impurezas isto uma boa separa o das fases de vapor e de gua l quida dentro da caldeira Manuten o da integridade mec nica da caldeira e do sistema de distribui o de vapor isto evitando fen menos de c
205. tava nos 98 importante que a par das preocupa es energ ticas os t cnicos respons veis nas Empresas Industriais pela opera o e manuten o de geradores de vapor n o descurem os aspectos de seguran a desses equipamentos ou que tenham consci ncia de que determinadas pr ticas como nos exemplos seguintes concorrem para uma deficiente opera o das instala es e dos equipamentos com danos significativos nos mesmos e que podem ter consequ ncias gravosas para a labora o das unidades fabris envolvidas Tamb m a situa o inversa do descrito atr s foi observada em pelo menos uma caldeira ou seja com uma press o de servi o muito baixa comparativamente ao timbre cerca de 1 3 do valor deste o que origina turbul ncia na superf cie de separa o implicando seguramente arrastamentos de gua e espuma que contaminam as redes de vapor e o pr prio condensado que retorna ao desgaseificador Numa tal situa o recomend vel aumentar a sua press o de funcionamento e usar uma v lvula reguladora de press o para o colector v lvula essa que tamb m pode ser usada para restringir a produ o de vapor ao m ximo poss vel evitando os arrastamentos P gina 71 A MAMA Babcock Wanson ij EdE spira a ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA De referir tamb m que foi encontrada uma situa o de dificuldade de controlo de ocorr ncia de condensa es cidas na cha
206. ten o peri dica das caldeiras com limpeza interior e verifica o da combust o BE sa Do TB TT mM 1355 8 425 1000 el ms ass os ao aa incluindo afina o dos queimadores Regula o da combust o nas condi es actuais Instala o de economizador na cald n 56 M RR foo SUB TOTAL Do o o To e o 1 a o s amo 22 P gina 75 a la Babcock Wanson m F dB ee pie d SPY arco al de Ac o de Promo o de ADENE J tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Quadro 17 continua o mento Caldeiras em Consumo em Custos em Custos escri o Cat mvest Cat tipo 10 Nm au ano EUR ano EUR anos Melhorar o registo e cruzamento de dados BCE o o 1 e Implementa o de um sistema de detec o de contamina o nos condensados OP C amp M p n Do BG 4 000 Melhorar o sistema de controlo da combust o da cald n 61 que j disp e de analisador de OP Comb 2 4929 57 8 21 417 7 000 0 3 O nos gases de combust o tal como a outra caldeira Melhorias no economizador da cald n 61 controlo do economizador permutador e OP C amp M 120 4 926 117 7 43 560 120 000 28 controlo da sa da do vapor SUBTOTAL e 7348 175 eaor7 131000 20 Regula o da combust o da caldeira incluindo verifica o repara o e ou substitui o de determinados OP Comb 4 2 158 3 8 1 692 1000 emo do que Cald n 21 E Q Melhorar a recupera o
207. tentes e relacionados com o equipamento de queima verificam se para a press o e temperatura do combust vel em 87 da amostra e 24 da amostra 88 do lote de geradores a fuel leo respectivamente J nos dep sitos de armazenagem de fuel leo em 76 dos mesmos h um indicador de temperatura e em 88 tamb m um indicador de n vel Somente 39 geradores 62 da amostra apresentam indicador de temperatura dos fumos na chamin importante para a verifica o do estado das superf cies de permuta de calor desses geradores e destes apenas 4 6 4 da amostra incluem tamb m um indicador do teor de oxig nio dos fumos nas respectivas chamin s N o foi encontrada qualquer caldeira com indicador do teor P gina 41 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA de CO ou de CO ou do ndice de opacidade nos fumos que tal como o indicador de O s o particularmente importantes para o controlo da combust o dos geradores Os 2 pr aquecedores de ar de combust o encontrados t m indicadores de temperatura de qualquer dos fluidos envolvidos ar e gases de combust o na entrada e na sa da J nos 18 economizadores existentes tais indicadores de temperatura para os fluidos envolvidos aparecem nas seguintes propor es gua entrada 78 gua sa da 89 fumos entrada 89 fumos sa
208. terno da gua quer introduzindo nas caldeiras subst ncias capazes de a tornar inofensiva pelo chamado tratamento interno i Tratamento externo Os objectivos deste tipo de tratamento s o basicamente os seguintes Reduzir ou eliminar a dureza derivada essencialmente da concentra o total de i es de Ca e Mg dos sais dissolvidos na gua para evitar a forma o de incrusta es ou dep sitos sobre as superf cies de aquecimento que s o prejudiciais transmiss o de calor dessas superf cies para a gua do gerador e que podem conduzir ao sobreaquecimento daquelas e assim originar deforma o ou rotura Reduzir ou eliminar a s lica em solu es com os mesmos fins do item anterior Reduzir o teor de salinidade ou at mesmo elimin lo para obviar a que a sua concentra o na superf cie de vaporiza o d lugar a fermenta es que prejudicam a vaporiza o e que podem ser arrastadas para a rede de distribui o de vapor e para os equipamentos utilizadores desse fluido P gina 50 Pari VA E pa a E G Pamcoch wanson giy EdE spira E rco ms ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Eliminar gases dissolvidos especialmente CO e O2 que provocam corros es nas superf cies internas Conferir gua de alimenta o uma alcalinidade que permita evitar a corros o interna Existem v rios tratamentos correctivos para estes problemas desde
209. tilizam nas caldeiras da amostra considerada Apenas s o utilizados combust veis que variam entre o g s natural e o fuel leo utilizados em 90 das P gina 19 AMBITERMO c ros ENIM NA CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA caldeiras analisadas os gases de petr leo liquefeitos GPL e algum combust vel s lido apenas encontrado numa caldeira sob a forma de estilha Quadro 4 Tipos de combust vel utilizados nas caldeiras da amostra i Caldeiras de Caldeiras de Total de Combustivel Vapor Termofluido Caldeiras N TN N 3 GPL Propano GPL Butano Sub Total 9 L quido 17 q Sub Total 17 Sub Total 16 TOTAL 63 1000 NOTAS 3 destas caldeiras tamb m podem funcionar com gas leo em alternativa ao g s natural o que normalmente s acontece em situa es de emerg ncia que n o era o caso de quando da realiza o dos diagn sticos Tamb m uma destas caldeiras pode funcionar com gas leo em vez de g s natural Aquando dos diagn sticos estas 4 caldeiras consumiam apenas g s natural Verifica se que cerca de 78 das caldeiras integrantes da amostra utiliza combust veis gasosos com particular predomin ncia para o g s natural 69 1 O GPL apenas utilizado em 7 caldeiras pertencentes a 5 unidades industriais distintas que ainda n o t m acesso rede de gasodutos de abastecimento de g
210. to de s dio ou hidrazina OBS Valores que devem ser consistentes com as especifica es da gua da caldeira e a de purgas recomendadas pelo fabricante Dureza total mg l CaCOs Oxig nio S lidos totais alcalinidade s lica 7 5 9 5 gua da caldeira N o detect vel 50 100 350 200 1200 700 lt 0 4 x alcalin c ust Sulfito de s dio mg l Na2S03 ou 30 70 hidrazina mg l N2H4 0 1 1 0 50 300 3500 2000 O IE ps O CARACTER STICAS RECOMENDADAS PARA A GUA DE CALDEIRAS DE TUBOS DE GUA Press o de servi o da caldeira bar gua de alimenta o entrada do economizador 8 5 9 5 8 5 9 5 Ferro Cobre N quel mg I m x To 002 consistente com de purgas gua da caldeira Fosfato de s dio mg l NasPO4 50 100 Dureza total mg l CaCOs m x ND Sulfito de s dio mg l Na gt SOs ou 30 50 15 30 Nenhum hidrazina mg l N2H4 0 1 1 0 Cloretos mg l Cl m x dA 5 O NOTAS 1 A hidrazina decomp e se em caldeiras a 120 bar n o se pode medir o teor residual pelo que deve ser fixado com base no teor de O da gua de alimenta o 2 Em caldeiras que funcionam acima dos 40 bar o teor de s lidos em suspens o deve ser minimizado para valores inferiores a 200 mg l Resumindo a qualidade da gua de import ncia fundamental na explora o de uma central de vapor depende da press o e da taxa de vaporiza o do s gerador es de calor
211. u o de Geradores de Vapor DGE Direc o Geral de Energia Departamento de Conserva o de Energia 1983 10 Notas de Instala es e Servi os Industriais Ed Sec o de Folhas da A E I S T 1983 11 National Industrial Fuel Efficiency Service Ltd Boiler Operators Handbook Graham amp Trotman UK 1981 P gina 109 N gt E AEE se M E a J Babcock Wanson H Li TE Spi ra dic Bim CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Relat rio Final de Ac o de Promo o de ADENE ci ncia Energ tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA P gina 110 E sad am elat rio Final de Ac o de Promo o de ADENE AG NCIA PARA A ENERGIA ncia Energ tica em Geradores de Calor ANEXO 1 CONTACTOS DOS PARCEIROS P gina 111 ab Babcock Wanson Em i y E F L has 22 n CALDEIRAS Lea ama dass Le J Spi ra o Final de Ac o de Promo o de ADENE nerg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Contactos de Parceiros participantes na Ac o de Promo o de Efici ncia Energ tica em Geradores de Calor AMBITERMO Engenharia e Zona Industrial de Cantanhede Eng Nuno Janicas 231 410210 231 410 211 project ambitermo com Equipamentos T rmicos S A Lote 37 3060 197 Cantanhede BABCOCK WANSON Caldeiras Rua dos Transit rios 182 Salas Eng Paulo Morgado e 22 999 94 90 22 999 96 59 pmorgadoDbabcock wanson com Lda BS e BT
212. ue se podem encontrar na gua de uma caldeira dependem da qualidade da gua bruta do processo de tratamento utilizado e da condu o da opera o da caldeira O Quadro 12 resume os v rios tipos de impurezas que podem ser encontrados e os problemas que podem causar Estes derivam essencialmente de gases dissolvidos sais que originam dureza sais que n o originam dureza mat ria em suspens o s lica col ides e sais de ferro entre outras impurezas e podem ser basicamente de tr s tipos incrusta es corros o e fermenta o Como regra geral quanto maior a press o de servi o da caldeira maior ser a sensibilidade do gerador a impurezas O Quadro 13 apresenta a t tulo meramente indicativo alguns dos valores t picos recomendados para a qualidade da gua de caldeiras de tubos de fumo com press es de servi o at 25 bar e de caldeiras de tubos de gua De salientar que os valores recomendados s o para a gua de alimenta o e para a P gina 47 Gu Babcock wanson ih TA spira AMBITERMO 1 00 ENIM Neds CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco Final de Ac o de Promo o de ADENE 1erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA gua no interior da caldeira Em ltima an lise a qualidade da gua deve obedecer s especifica es do fabricante da caldeira al m de que existe uma Norma Portuguesa NP 4079 de 1993 que regula o tratamento de gua para caldeiras e geradores de vapor
213. ueimados no interior da c mara de combust o n o libertam a sua energia que acaba por se perder sob a forma de calor latente nos gases de combust o Al m disso do carbono por queimar s uma parte sai nos gases de combust o depositando se o resto nas paredes da c mara de combust o formando se uma camada isolante que dificulta a transmiss o de calor entre os gases quentes e o fluido intermedi rio gua a aquecer Contudo esta situa o n o muito frequente com combust veis gasosos a n o ser que se verifique uma condu o completamente descuidada da caldeira Por outro lado um grande excesso de ar d origem a um maior arrefecimento da c mara de combust o perdendo se calor no aquecimento do ar em excesso P gina 65 Gu Babcock wanson ih TA spira AMBITERMO 1 00 ENIM Neds CALDEIRAS INDUSTRIAIS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Logo o ponto ptimo da regula o da combust o corresponde a uma solu o de compromisso entre estes dois factores Assim o excesso de ar deve ser o m nimo poss vel sem que apare am nos gases de combust o CO ou carbono por queimar em quantidades significativas Daqui resulta a necessidade da an lise peri dica dos gases de combust o a fim de se conseguir a regula o ptima Esta an lise consiste geralmente na determina o dos teores em O oxig nio e ou CO di xido de carbono e CO mon xido de carbono
214. uto controlados para recupera o de calor em gases com possibilidades de forma es cidas corrosivas em que o segredo do auto controlo est na temperatura de ebuli o do que est no interior A tecnologia baseia se na permuta de calor para um fluido interm dio com mudan a de estado f sico de forma a controlar a temperatura m nima pelo ponto de ebuli o desse fluido podendo recorrer se a diversos tipos de fluidos em tubos de v cuo p ex amon aco lcool et lico gua Dowtherm etc dependendo da temperatura pretendida P gina 37 E RE a E a E s Babcock Wansau CH TE SpI ra os em EA CALDEIRAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA Nos geradores que utilizam um queimador como sistema de queima e que constituem a quase totalidade das caldeiras da amostra considerada aqueles sistemas t m variadas proveni ncias tendo sido identificadas 13 marcas diferentes de queimadores Outro aspecto interessante que estes sistemas de um modo geral s o bem mais recentes do que os pr prios geradores de vapor Nas caldeiras a fuel leo predominam os queimadores de copo rotativo 71 que t m a vantagem do seu funcionamento silencioso e de terem associado um fraco consumo de for a motriz al m de que s o insens veis sujidade do pr prio combust vel dispensando filtros com malha muito apertada e sendo f ceis de limpar permitem trabalhar co
215. vidas Os tr s sectores com maiores valores m dios de payback para as medidas recomendadas s o respectivamente o da Ind stria Autom vel 2 45 anos o do Tabaco 1 95 anos e o das Ind strias Qu micas 1 60 anos que tamb m podem ser consequ ncia do n mero de geradores analisados e das suas especificidades pr prias e ou das unidades industriais envolvidas o que aconselha a algumas cautelas se se tentar extrapolar este tipo de conclus es de ac es como a presente para a globalidade da Ind stria Transformadora mas que em todo o caso s o bem ilustrativos da r pida recupera o dos investimentos associados a medidas que se podem implementar na rea dos Geradores de Vapor No que se refere ao potencial por tipologia de medida evidente que s o dois os tipos de medidas que se destacam e que s o respons veis pela maior fatia de economias concretamente a regula o da combust o com eventual limpeza das superf cies de transfer ncia de calor quer por recurso a an lises peri dicas dos gases de combust o fundamentalmente com analisadores port teis quer por via da instala o de sistemas autom ticos de controlo do teor de oxig nio nos gases de combust o das caldeiras que no conjunto se traduz em cerca de 42 das economias P gina 83 8 Dai bcock Wanson E p c a j mas rh ra CH C 14 Spi ra no nm S7 CALDERAS INDUSTRIAS rco ms ADENE erg tica em Geradores de Calor
216. zenagem e alimenta o de combust vel bombas pr aquecedores de ar de combust o e economizadores etc informa o espec fica no caso de geradores de vapor tratamento de gua condi es de gua de alimenta o de gua de make up de condensados e das purgas etc instrumenta o e controlos manuten o e opera o fichas de P gina 13 R pm E sa AB raicoca memso ih JO spira Caso crosta rco Final de Ac o de Promo o de ADENE erg tica em Geradores de Calor AG NCIA PARA A ENERGIA ensaio para an lise da combust o com determina o do excesso de ar de combust o e do rendimento t rmico por gerador e avalia o do potencial de economia de energia existente tendo em vista a recomenda o de medidas a implementar Os resultados obtidos transpostos para relat rio e que permitiram uma caracteriza o dos equipamentos analisados e das suas condi es de funcionamento em particular no que concerne utiliza o de energia e a identifica o de medidas de economia de energia s o apresentados mais adiante no cap tulo 2 Tipos de caldeiras integrantes da amostra de um total de 81 caldeiras Cald de Vapor E Cald de Termofluido Fig 1 Pesos relativos de caldeiras de vapor e de caldeiras de termofluido analisadas na amostra seleccionada P gina 14 e pes ea SEE va mm A Ar E R E K S Ira Ny 7 AMBITERMO Groupo ENIM Nota re

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