Influência da qualidade do carvão e das condições operacionais no processo de combustão de uma usina termelétrica

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaO processo de combustão é uma tecnologia antiga, o qual ainda fornece mundialmente o maior suporte de energia para as operações industriais, transformando energia química em energia térmica e sendo acompanhada, em geral, pela formação de gases poluentes. No presente trabalho foi estudada a influência do tipo de carvão e condições de operação no processo de combustão, através do desenvolvimento de um modelo de gerenciamento da combustão, para o qual foi desenvolvido um software específico, e também mediante a realização de testes experimentais na planta industrial de uma usina termelétrica de queima de carvão pulverizado. Foram estudadas as emissões dos poluentes SO2 e NO como uma função da composição do carvão e também realizou-se experimentos onde variou-se individualmente o coeficiente de excesso de ar, analisando-se assim a influência desta variável nas emissões de CO e NO e na presença de carbono nas cinzas. Verificou-se, através da análise dos gases de combustão, que a emissão de SO2 é diretamente proporcional ao teor de enxofre do carvão. Nos testes experimentais, observou-se que o excesso de ar exerce uma pequena influência na formação do NO total proveniente da combustão de carvão, sendo que um aumento desta variável diminui a emissão do NO. Em relação à emissão de CO, houve uma formação significativa deste poluente quando se utilizou um excesso de ar abaixo de 25% e a presença de carbono não queimado na cinza leve também foi diretamente influenciada pelo controle do excesso de ar. Comparando-se os resultados das análises dos gases de combustão medidos na planta industrial com os valores calculados pelo software GERCOM 1.0, verificou-se uma excelente concordância, confirmando a validade do modelo de gerenciamento