Diretrizes de emissões e medição de processos
As principais contribuições para a otimização da combustão são feitas por
A composição do combustível e do ar de combustão (campo de aplicação da análise de gás),
O comportamento de ignição e a temperatura de combustão,
O projeto do queimador e da câmara de combustão, bem como
A relação combustível/ar de combustão (campo de aplicação da análise de gás).
A proporção ideal de combustível para o ar de combustão (proporção de ar λ) para uma determinada planta e um combustível específico pode ser determinada a partir de leituras de análise de gás usando o gráfico de combustão (consulte a Figura 7). Aqui, as progressões de concentração dos componentes de gás CO, CO2 e O2 são mostradas em relação à proporção de ar. A linha de combustão ideal com 0 excesso de ar está localizada em uma proporção de ar de λ = 1. À direita, o excesso de ar aumenta, enquanto à esquerda está a faixa de aumento da deficiência de ar (ar insuficiente também significa oxigênio insuficiente!).
Figura 7 Gráfico de combustão
A análise de gases (ou seja, a tecnologia de medição para determinar a composição dos gases) é uma ferramenta indispensável para garantir a gestão econômica e segura de processos em praticamente todas as áreas da indústria. O foco está nos processos de combustão, embora este seja um termo genérico que abrange um grande número de processos diferentes.
Na Figura 6, a progressão de um processo de combustão é apresentada em seções, começando (à esquerda) com a entrada de combustível e ar de combustão em uma câmara de combustão, passando pela combustão propriamente dita e os vários processos por ela acionados, até a limpeza dos gases de combustão e, finalmente, o teste de emissões.
Figura 6 Variedade e estágios processuais dos processos de combustão
ppm (abreviação de partes por milhão) é uma unidade de concentração comumente utilizada na forma de razão de mistura; possui uma unidade equivalente de concentração de massa, também comum.
Uma especificação em [ppm] pode ser convertida para a unidade correspondente de concentração de massa [mg/Nm3] usando a densidade padrão do gás em questão como fator para as fórmulas mostradas abaixo. A "diluição" dos gases de combustão pelo ar (a partir do excesso de ar e, quando necessário, de adições direcionadas de ar ou de possíveis vazamentos na planta), da qual a concentração de oxigênio é uma medida, também deve ser levada em consideração. Portanto, as leituras geralmente devem ser convertidas para uma determinada porção de oxigênio (chamada de "referência de O2"). Somente especificações com o mesmo valor de referência de oxigênio são diretamente comparáveis! Por esse motivo, os valores de referência de oxigênio correspondentes também são sempre especificados nos requisitos oficiais, juntamente com os poluentes. Além disso, a porção real de oxigênio medida, que é uma medida da diluição real, também é necessária para a conversão (O2 no denominador da fórmula).
As fórmulas de conversão para os gases CO, SO2 e NOX são as seguintes:
1. O processo de combustão
1.1 Energia e combustão
1.2 Usinas 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 Poder calorífico bruto, poder calorífico líquido, eficiência, perdas de gases de combustão
1.7 Ponto de orvalho, condensado
2. Razões para usar a análise de gases para gases de combustão industriais
2.1 Análise de gases para otimizar a combustão
2.2 Análise de gases para controle de processos
2.3 Análise de gases para verificação de emissões
3. Tecnologia de análise de gases
3.1 Termos usados na tecnologia de análise (seleção)
3.2 Analisadores de gases
4. Exemplos de aplicação
4.1 Geração de energia
4.2 Descarte de resíduos
4.3 Indústria de minerais não metálicos
4.4 Indústria metalúrgica/minério
4.5 Indústria química
4.6 Outros sistemas de combustão
5. Tecnologia de análise de gases Testo
5.1 A empresa
5.2 Características típicas
5.3 Visão geral dos gases de combustão industriais da Testo Analisadores de gases
5.4 Visão geral dos acessórios