Os locais químicos compram calor sob várias formas em simultâneo: vapor de alta pressão para conversão e evaporação, óleo térmico para resinas e polímeros acima da gama do vapor, água sobreaquecida para circuitos tecnológicos fechados e água quente ou ar para os edifícios. O que importa não é a potência de pico, mas manter esses parâmetros, dia após dia, com fluidos poeirentos, quentes ou corrosivos.
O que os processos químicos exigem de uma central térmica
A produção química decorre em campanhas longas e o calor pertence à linha de processo e não às utilidades. A conversão, a evaporação, a destilação, os reatores encamisados e a secagem final recorrem muitas vezes a uma única fonte, pelo que um disparo do lado térmico para muito mais do que a central térmica.
A janela de parâmetros conta tanto como a potência. O cozimento de resinas, a polimerização e a secagem de sólidos sensíveis toleram apenas alguns graus de desvio, pelo que a temperatura do fluido tem de permanecer estável enquanto o regime de queima varia. O gás libertado a 850–1000°C, como na torrefação de pirite, tem de se transformar em vapor com segurança, em vez de ser arrefecido para desperdício.
- Serviço contínuo
- Funcionamento ininterrupto com reserva quente, para que a manutenção nunca pare o processo.
- Parâmetros estáveis
- Temperatura e pressão mantidas em toda a gama de carga e não apenas no ponto de projeto.
- Fluidos agressivos
- As poeiras, o enxofre e os álcalis condicionam o traçado das condutas, as temperaturas de parede e os sistemas de limpeza.
- Cadeias de segurança
- Instrumentos duplicados e intertravamentos de queimador que atuam antes de se atingirem os valores de alarme.
- Recuperação de calor
- Fases exotérmicas e gases de escape quentes devolvidos ao processo sob a forma de vapor.
Equipamento para serviço químico
A série acompanha o fluido de que o seu processo necessita. A maioria dos locais utiliza dois ou três circuitos: um circuito de óleo a alta temperatura para a tecnologia, um coletor de vapor para o processo e água quente ou ar para os edifícios.
Circuitos de óleo térmico
A MAGMA cobre o serviço de óleo até 10 MW e até 300°C, e a CRUX oferece uma configuração vertical até 10 MW quando a área de implantação é escassa. Nenhuma delas coloca o circuito sob pressão, o que elimina o principal perigo do vapor de alta temperatura junto de solventes, resinas e massas propulsoras. EXPAND e STORE dimensionam o volume de expansão e de drenagem.
Vapor e água sobreaquecida
TOR e TRIPASS levam o vapor de processo a 0.7 e 15 bar, a HERO cobre a alta pressão em formato compacto, e RAPID ou PILLAR arrancam depressa para consumidores intermitentes. A PULSE dá vapor saturado até 180°C, a MIRA X cobre linhas de 25 a 220 t/h, e QUANT, QUANTUM e EON fornecem água sobreaquecida até 180°C.
Recuperação e calor para o local
PHOENIX e ECHO recebem gás até 600°C depois de turbinas e fornos de processo e devolvem-no como vapor ou água quente. CORE, SLIM, CORE DUO, TRINITY, BASE e MEGA servem o aquecimento e as utilidades, ROOK e WARD colocam a instalação no exterior, e ZEPHYR, KENO, LUMO e ROCK aquecem o ar dos poços, as cabinas de pintura e os secadores.
Fluidos, potências e limites de funcionamento
Os valores são limites de plataforma da série. O seu ponto de funcionamento resulta do balanço térmico, definido com margem face ao pico do processo.
- Vapor
- 0,6–154 MW, até 45 bar, saturado ou sobreaquecido até 450°C, até 220 t/h.
- Água quente
- Até 50 MW e 16 bar, temperatura de ida até 115°C, para aquecimento e utilidades.
- Água sobreaquecida
- Até 20 MW e 15 bar a 180°C, ou 209 MW na configuração vertical MEGA X.
- Óleo térmico
- Até 10 MW com fluido até 300°C e sem pressão no circuito.
- Ar quente
- Até 1500 kW, direto ou indireto, para secadores, ar de poços e aquecimento de oficinas.
- Calor residual
- Até 30 MW a partir de gases até 600°C, como vapor até 25 bar ou como água quente.
O que mantém a instalação em serviço
A vida útil é determinada pela qualidade dos fluidos. A água de alimentação é desgaseificada no DEGAS e devolvida através do BUFFER, a purga contínua passa pelo DRY e a dosagem segue uma análise completa da água. As temperaturas de parede são calculadas de modo a manter a condensação fora das superfícies de cauda, causa habitual da corrosão a baixa temperatura.
O óleo térmico envelhece à medida que a temperatura de película sobe, pelo que as superfícies são dimensionadas para velocidade elevada do óleo e os queimadores são afinados contra sobreaquecimentos localizados. Os quadros CONTROL comandam o queimador, a alimentação e as cadeias de segurança e ligam à telemetria Digital Twin, que sinaliza cedo os desvios de rendimento ou de qualidade da água. BOOST e ECO recuperam o último calor dos gases de combustão.
Como conduzimos um projeto
Partimos dos dados do seu processo. A primeira fase produz um balanço térmico que pode defender internamente, com o combustível, o fluido e a redundância acordados antes de se desenhar seja o que for.
- Dados de partida
- Cargas de processo e o respetivo perfil diário, parâmetros do fluido, combustíveis no local, análise da água e espaço.
- Seleção
- Série, potência, redundância e opções de recuperação comparadas em investimento e custo de exploração.
- Projeto e fabrico
- Desenhos, filosofia de controlo e documentação segundo a EN 12952 ou a EN 12953 e a PED 2014/68/EU.
- Ensaios em fábrica
- Ensaios hidráulicos, verificação das malhas de regulação e ensaios funcionais segundo ISO 9001 antes da expedição.
- Entrada em serviço
- Afinação do queimador em toda a gama de carga, prova das cadeias de segurança, formação de operadores e um plano de assistência.