BRPI0804291A2 - aperfeiçoamento em queimador de combustìveis de baixo poder calorìfico para vinhaça e palha em pó - Google Patents

Abstract

APERFEIçOAMENTO EM QUEIMADOR DE COMBUSTìVEIS DE BAIXO PODER CALORìFICO PARA VINHAçA E PALHA EM Pó, que compreende um queimador torsional (1), dotado de pré-câmara de combustão (2) utilizado com uma lança especial (3) juntamente com a pressão do ar primário através do tudo (4), damper de controle de ar de combustão (6), e seu atuador (7), damper de controle de ar central (8), com seu respectivo atuador (9), sistema de monitoramento de ar de combustão, consistente de um pressostato com válvula de prova e bloqueio e detector de chama principal e piloto de acendimento e pela existência de um dispositivo para inicio da combustão por meio de combustíveis tradicionais e pelo mecanismo de injeção do fluido a queimar, e ainda, por permitir a entrada de ar de combustão necessário através da caixa de ar torsional (5) fornecido tangencialmente ao queimador (1), que ingressa no anel interno (10) e se acelera através do cone que lhe imprime a rotaçãc> para o ingresso na pré-câmara (2). Dotado, assim, de uma construtividade que permite a entrada do ar central de forma independente pelo anel formado entre a lança de combustível central e o tubo de ar, e bem assim, pelos dampers de controle de ar de combustão e do ar central que são ajustados independentemente por meio do sistema de controle, em função da demanda de carga, sendo que os respectivos atuadores são acionados por um sistema de posicionamento eletrónico, especificamente desenhado para esta aplicação. Pertence ao setor técnico: Salcro-alcooleiro.

Description

APERFEIÇOAMENTO EM QUEIMADOR DE COMBUSTÍVEISDE BAIXO PODER CALORÍFICO PARA VINHAÇA E PALHA EM PÓ.

A presente descrição refere-se ao aperfeiçoamento desenvolvido emqueimador de combustíveis de baixo poder calorífico utilizados na atividade industrial,precisamente para a queima de vinhaça - resíduo da fabricação de álcool - e para aqueima da palha da cana-de-açúcar, em pó.

Ocorre que os combustíveis de baixo poder calorífico tais como o gásde Alto Forno, ou líquidos residuais como a Vinhaça, Melaço e Licor Negro entreoutros, não podem ser queimados em queimadores convencionais. Todavia é possívelfazê-lo no sistema de combustão que se constitui no objeto da presente invenção, elogo utilizar os produtos resultantes em uma caldeira ou gerador de gases quentes.

Consiste em um queimador torsional, dotado de uma pré-câmara decombustão especial através da qual o combustível de baixo poder calorífico é injetadotangencialmente, caso este seja à gás de alto forno.

Trata-se de um equipamento utilizado para aplicações industriais eplantas energéticas, cujo modelo duobloco foi desenvolvido para a combustão de gasese/ou líquidos de baixo poder calorífico. Com ele se obtém baixíssimas emissões de COe Nox.

Estando, pois, descritos o objeto e o setor à que pertence, bem comosua finalidade passemos a sua constituição visualizando por meio dos desenhosilustrativos que acompanham a presente patente de invenção.

As figuras 1 e 2: Mostram em perspectiva, e em planta,respectivamente, um queimador torsional (1), com a pré-câmara de combustão (2) queutilizado com uma lança especial (3) juntamente com a pressão do ar primário atravésdo tudo (4) torna possível conseguir uma pulverização que permite a queima totaltanto da vinhaça como da palha em pó.

A figura 3: Mostra o sentido da chama proporcionado pelo objeto oraaperfeiçoado.Como se vê, a presente patente tem sua constituição basicamente nosseguintes componentes:

• Pré-câmara (2).

• Caixa de ar torsionai (5).

• Lança central de combustível (3).

• Damper de controle de ar de combustão (6), e seu atuador (7).

• Damper de controle de ar central (8), com seu respectivo atuador (9).

• Sistema de monitoramento de ar de combustão, consistente de um pressostatocom válvula de prova e bloqueio. Detector de chama principal e piloto deacendimento.

O processo de combustão se inicia com um combustível tradicional (gásnatural, diesel, álcool etc), por meio da lança (3) do queimador torsionai (1),aquecendo a pré-câmara de combustão (2) até alcançar a temperatura adequada, paraassegurar a completa combustão do fluido residual (combustível de baixo podercalorífico).

Nessa condição começa a injeção do fluido a queimar. A quantidade decombustível convencional é reduzida gradualmente até que fique operando somentecom uma chama suporte, que assegura a estabilidade e uma combustão completa. Avazão do combustível suporte depende das características do resíduo a queimar.

O ar de combustão necessário que entra pela caixa de ar torsionai (5) éfornecido tangencialmente ao queimador. Este ingressa no anel interno (10) e seacelera através do cone que lhe imprime a rotação para o ingresso na pré-câmara (2).O anel de ar (10) é ajustado para obter uma rotação super crítica dos gases quandoeste ingressar na fornalha. O ar central entra de forma independente pelo anel formadoentre a lança de combustível central e o tubo de ar.

O ar central entra de forma independente pelo anel formado entre alança de combustível central e o tubo de ar. Os dampers de controle de ar decombustão e do ar central são ajustados independentemente por meio do sistema decontrole, em função da demanda de carga. Os respectivos atuadores são acionados porum sistema de posicionamento eletrônico, especificamente desenhado para estaaplicação.

Por meio do correto ajuste das proporções de cada ar se obtém:

• Uma ampla área de controle

• Baixos valores de emissões, para qualquer valor de carga.

A enérgica entrada do ar de combustão produz uma intensa mescla docombustível residual com o ar de combustão, que em conjunto com o refratárioaquecido assegura a fonte de ignição da mistura, obtendo assim um perfil muitohomogêneo de tem-peratura. Combustíveis líquidos ou gasosos podem ser utili-zadospara o aquecimento inicial, ou para o piloto de acendimento. Devido ao baixo custo docombustível residual, a amortização do equipamento é muito rápida.

Parâmetros de operação:

• Uma ótima combustão

• Combustão livre de emissões

• Mínima necessidade de chama suporte

• Alta disponibilidade e confiabilidade.

• Ampla área de modulação

• Chama particularmente curta.

• Combustíveis líquidos ou gasosos

• Controle digital de combustão

• Economia de energia, usando variador de velocidade para o ventilador de ar.

Pertence ao setor técnico: Sulcro-alcooleiro.

Claims (3)

1. APERFEIÇOAMENTO EM QUEIMADOR DE COMBUSTÍVEISDE BAIXO PODER CALORÍFICO PARA VINHAÇA E PALHAEM PÓ, caracterizado por um queimador torsional (1), dotado de pré-câmara decombustão (2) utilizado com uma lança especial (3) juntamente com a pressão do arprimário através do tudo (4), damper de controle de ar de combustão (6), e seuatuador (7), damper de controle de ar central (8), com seu respectivo atuador (9),sistema de monitoramento de ar de combustão, consistente de um pressostato comválvula de prova e bloqueio e detector de chama principal e piloto de acendimento.

2. APERFEIÇOAMENTO EM QUEIMADOR DE COMBUSTÍVEISDE BAIXO PODER CALORÍFICO PARA VINHAÇA E PALHAEM PO, conforme reivindicado em 1, caracterizado pela existência do dispositivo deinício da combustão por meio de combustíveis tradicionais e pelo mecanismo deinjeção do fluido a queimar e por permitir a entrada de ar de combustão necessárioatravés da caixa de ar torsional (5) fornecido tangencialmente ao queimador (1), queingressa no anel interno (10) e se acelera através do cone que lhe imprime a rotaçãopara o ingresso na pré-câmara (2).

3. APERFEIÇOAMENTO EM QUEIMADOR DE COMBUSTÍVEISDE BAIXO PODER CALORÍFICO PARA VINHAÇA E PALHAEM PÓ, conforme reivindicado em até 2, caracterizado pela sua construtividade quepermite a entrada do ar central de forma independente pelo anel formado entre a lançade combustível central e o tubo de ar, e bem assim, pelos dampers de controle de ar decombustão e do ar central que são ajustados independentemente por meio do sistemade controle, em função da demanda de carga, sendo que os respectivos atuadores sãoacionados por um sistema de posicionamento eletrônico, especificamente desenhadopara está aplicação.