Engenharia Mecânica

A queima de carvão mineral nas indústrias segue como uma opção muito competitiva, financeiramente, quando comparada com outros combustíveis como o óleo diesel e o gás natural. Segundo o Balanço Energético Nacional (2019), o carvão mineral é responsável por 13,9% do consumo de energia nas indústrias brasileiras, sendo que a participação do carvão como fonte de geração nas centrais termoelétricas subiu de 10,3 % em 2010 para 12,9% em 2020. O Estado do Rio Grande do Sul (RS) contém uma das maiores reservas de carvão do Brasil (região da cidade de Candiota), que por muito tempo ainda atenderá às demandas de empresas da região. Nos processos industriais, o carvão passa por um processo de combustão em caldeiras, liberando calor para produção de vapor nas mais variadas finalidades dentro de um complexo. E este processo deve ser muito bem controlado no que diz respeito à estequiometria, contribuindo assim para o maior aproveitamento energético possível. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar o processo de combustão de carvão realizado em uma caldeira aquatubular de uma empresa localizada no estado do RS, avaliando os impactos nas emissões atmosféricas (NOX e SOX). Para isso, foram realizados cálculos de relação ar/combustível (A/C) considerando novos tipos e misturas de carvão empregados atualmente, que possuem composição diferente do carvão para o qual o equipamento foi projetado, sendo realizados três testes de desempenho para estudar o comportamento das vazões de ar para a combustão. Os resultados foram comparados com os valores sugeridos pelo manual de operação e mostraram que é possível realizar uma melhoria da combustão de carvão mineral através de variações das vazões de ar primário com consequente alteração do ar secundário.