Trecho: Guia Prático Análise de Gases de Combustão Industrial. Guia de medição de emissões e processos.

A proporção do ar pode ser determinada a partir das concentrações dos componentes dos gases de combustão CO, CO₂ e O₂, as correlações são mostradas no chamado gráfico de combustão (veja a imagem à direita). Quando há mistura ideal de combustível e ar, qualquer teor de CO₂ está relacionado a um conteúdo específico de CO (na faixa λ <1) ou a um conteúdo específico de O₂ (na faixa λ> 1). O valor de CO2 por si só não é claro devido ao perfil da curva ultrapassando um máximo, o que significa que um teste adicional é necessário para estabelecer se o gás também contém CO ou O₂ além do CO2. Para operação com excesso de ar (isto é, cenário normal), uma medição definitiva de O₂ é agora geralmente preferida. As progressões da curva são específicas do combustível, ou seja, cada combustível tem seu próprio diagrama e um valor específico para CO₂ máx. As conexões entre esses numerosos diagramas costumam ser resumidas em um nomograma fácil de manusear (“triângulo de fogo”, não ilustrado aqui). Isso pode ser aplicado a qualquer tipo de combustível.

As duas fórmulas a seguir se aplicam aproximadamente ao cálculo teórico da razão de ar a partir das leituras de CO2 ou O₂: CO₂ máx .:

  • Valor máximo de CO₂ específico do combustível. Se necessário, este valor pode ser determinado pela Testo como um serviço.
  • CO₂ e O₂: valores medidos (ou calculados) no gás de combustão

Balanço de energia de uma usina de combustão

No modo de operação estacionário, a soma de todas as energias fornecidas à planta deve ser igual à soma das energias entregues pela planta; veja esta tabela:

 

Energias fornecidasEnergias descarregadas
Valor calorífico líquido e energia de combustível tangívelCalor tangível e energia quimicamente ligada de gases de combustão (perda de gás de combustão)
Calor tangível do ar de combustãoCalor tangível e valor calorífico líquido de resíduos de combustível em cinzas e escória
Equivalente térmico da energia mecânica convertida na plantaPerdas de superfície como resultado da condução de calor
Calor gerado pelo produtoCalor dissipado com o produto Perdas por convecção como resultado de vazamentos do forno

 

A principal contribuição para a perda é a perda de gases de combustão. É uma função da diferença entre a temperatura do gás de combustão e a temperatura do ar de combustão, a concentração de O₂ ou CO2 no gás de combustão e fatores específicos do combustível. Nas caldeiras de condensação, essa perda de gás de combustão é reduzida de duas maneiras - por meio da utilização do calor de condensação e pela temperatura mais baixa do gás de combustão resultante. A perda de gás de combustão pode ser calculada usando as seguintes fórmulas:

FT: Temperatura do gás de combustão
AT: Temperatura do ar de combustão
A2, B: Fatores específicos do combustível (ver tabela)
21: Conteúdo de oxigênio no ar
O₂: concentração de O₂ medida
KK: Variável que mostra a variável
qA como um valor negativo se o ponto de orvalho for inferior. Necessário para medição em sistemas de condensação.

Para combustíveis sólidos, os fatores A2 e B são iguais a zero. Nesse caso, usando o fator f, a fórmula é simplificada para criar a chamada fórmula de Siegert:
 
FT: Temperatura do gás de combustão
AT: Temperatura do ar de combustão
CO₂: concentração de CO₂ medida 

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Conteúdo do guia prático

1. O processo de combustão

1.1 Energia e combustão
1.2 Instalações de combustão
1.3 Combustíveis
1.4 Ar de combustão, proporção de ar
1.5 Gás de combustão (gás de exaustão) e sua composição
1.6 Valor calorífico bruto, valor calorífico líquido, eficiência
1.7 Ponto de orvalho, condensado

2. Análise de gases para gases de combustão industriais

2.1 Otimização de combustão
2.2 Controle de processo
2.3 Controle de emissão

3. Tecnologia de análise de gás

3.1 Terminologia usada na tecnologia de análise de gás
3.2 Analisadores de gás

 

4. Aplicações de análise de gás industrial

4.1 Geração de energia
4.2 Eliminação de resíduos
4.3 Indústria de minerais não metálicos
4.4 Indústria de metal / minério
4.5 Indústria Química
4.6 Outros

5. Tecnologia de análise de gás Testo

5.1 Sobre a empresa
5.2 Características típicas do instrumento
5.3 Visão geral dos analisadores de gás
5.4 Visão geral dos acessórios

Guia prático para análise de gases de combustão industrial

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