Monitorização das condições de operação de uma fornalha industrial a biomassa

Abstract

Este trabalho consistiu na caracterização das condições de operação de uma fornalha industrial que usa como combustível cama de aviário. A cama de aviário é um subproduto proveniente de explorações avícolas, que pode ser usado em instalações de combustão para a produção de energia térmica ou elétrica. Apesar de não possuir um PCI muito elevado (9,1 MJ/kgbtq), este combustível é utilizado em grandes quantidades na fornalha industrial em estudo, permitindo a valorização de subprodutos provenientes de outras unidades industriais, além de ser vantajoso a nível ambiental. A fornalha industrial a biomassa utiliza o processo de combustão para a conversão energética da biomassa. Os parâmetros operacionais, tais como o teor de humidade, PCI e composição do combustível, caudal de ar, caudal de combustível, temperatura, pressão, entre outros, influenciam o desempenho da fornalha e consequentemente a quantidade de vapor de água produzido. O vapor de água produzido é utilizado no processo produtivo. Esta instalação de combustão está na sua fase inicial de operação e como tal é necessária a otimização das condições de funcionamento, de modo a garantir uma eficiente utilização do recurso biomassa e contribuir para o aumento da vida útil da instalação. Do trabalho realizado, conclui-se que é importante o controlo da qualidade do combustível, o ajuste da frequência de funcionamento das grelhas, caudal de ar de combustão insuflado nas diferentes zonas da fornalha, distribuição de temperaturas, de modo a promover um bom desempenho energético e ambiental da instalação de combustão. É benéfico o controlo das condições de operação, de modo a favorecer também a produção de vapor.

This work consisted in characterizing the operating conditions of an industrial furnace using poultry litter as fuel. The poultry litter is a byproduct from poultry farms, which can be used in combustion plants for the production of thermal or electric energy. Despite not having a very high PCI (9.1 MJ/kgbtq), this fuel is used in large quantities in industrial furnace under study, allowing the valuation of by-products from other industrial units as well as being beneficial for environmental protection. The industrial furnace process uses biomass combustion energy conversion of biomass. The operating parameters, such as moisture content, PCI, fuel composition, air flow, fuel flow, temperature, pressure, etc., influence the performance of the furnace and consequently the amount of produced water vapor. The generated steam is used in the production process. This combustion plant is at the initial stage of operation and as such it is necessary to optimize operating conditions in order to ensure efficient resource utilization and biomass contributes to increasing the useful life of the installation. From work done, it is concluded that it is important to control the quality of the fuel adjusting the operating frequency of the grids, combustion air flow blown in the different zones of the furnace, temperature distribution, in order to promote a good energy performance and environmental combustion plant. It is beneficial to control operating conditions so as to also favor the production of steam.