Medição de carbono em cinzas: o que é e como fazer

Nas Usinas de Geração de Energia que utilizam carvão como combustível, é essencial saber a quantidade de carbono não queimado nas cinzas para medir a eficiência da planta. 

Saiba neste post como é feita essa medição e como executá-la na sua indústria.

Como é feita a medição de carbono em cinzas?

Quando a máxima eficiência é alcançada pela otimização do processo de combustão, a emissão de poluição é reduzida. Esta condição normalmente é atingida quando o teor de carbono na cinza volante varia em até 4%.

E como é possível controlar esta variável? Então, não é algo amplamente divulgado da forma que deveria, como no caso da Medição de Nível e de Densidade, e é pouco conhecido  também, mas existem tecnologias que realizam a Medição Online do teor de carbono em cinzas.

Qual é o princípio da medição do teor de carbono em cinzas?

Esta medição é importantíssima para a indústria e, para realizá-la, são usados transmissores com a tecnologia de micro-ondas, que consiste em duas antenas, uma emissora de micro-ondas e a outra receptora. 

Um Densímetro Radiométrico também é utilizado para verificar a compensação de densidade, com um detector que possui a tecnologia de cintilação e um emissor de radiação gama de Césio-137 atingindo-o.

O comportamento das micro-ondas, conhecido como ”atenuação”, varia conforme a condutividade do material. Quanto maior a condutividade dele, mais as Micro-ondas são atenuadas.

As partículas de carbono não queimadas são condutivas e estão distribuídas na cinza volante, que é um isolante. Se um campo eletromagnético alternado de alta frequência passa pelo produto condutivo, a velocidade da micro-onda é reduzida devido às inversões de polaridade cíclica das partículas de carbono que ocorrem no campo alternado.

Essa mudança na velocidade causa um deslocamento de fase quando comparado a um sinal de referência na mesma frequência. O deslocamento de fase é medido em várias frequências para verificação de qual razoável é a medição.

Isso resulta em uma medição com elevada repetibilidade e uma precisão atingível de menos de 0,5% da fração de peso do conteúdo de carbono, que resulta na perda de ignição, ou como falamos no início, Carvão não queimado.

Aplicação do sistema de medição no processo e detalhes da sua aplicação

O teor de carbono da cinza volante é medido após o filtro eletrostático. O material é desviado para um tubo onde é mantido e analisado. 

É importante ressaltar que a vantagem de realizar a medição com estes instrumentos é que eles nunca estão em contato com o produto a ser medido, o que evita manutenções desnecessárias e paradas de planta não programadas causadas por desafios de medição, como a incrustação, a espuma e o pó em suspensão.

Imagine um processo dentro de um tubo ou calha que seja feito por batelada, onde teremos também duas válvulas que responderão aos comandos de alarmes de nível alto e baixo dentro deles

Os instrumentos normalmente são instalados em calhas abaixo do filtro eletrostático. A cinza volante é mantida na calha enquanto a comporta inferior está fechada. 

Ao encher a calha, um indicador de nível acusará que ela estará cheia. A medição poderá ser iniciada após um tempo de acomodação de aproximadamente 30 segundos.

Após este tempo passar, a válvula inferior é aberta e a calha é esvaziada. Quando o indicador de nível baixo acusar que a calha está vazia, o próximo ciclo poderá iniciar.

Como uma forma alternativa, este ciclo também pode ser controlado por uma base de tempo; a medição é atualizada a cada 3 ou 4 minutos. 

Parece complicado, mas não é nenhum bicho de sete cabeças compreendê-lo. Entender a importância que o equipamento possui para a otimização da combustão, é essencial para garantir a máxima eficiência do seu processo.

Além deste benefício, os instrumentos de medição com as tecnologias mais modernas da indústria aumentam a eficiência da caldeira, reduzem os custos da sua empresa, uma vez que manutenções não serão necessárias, automatizam o seu processo, evitando que seja necessário realizar constantes análises laboratoriais do material e permite a reutilização de cinzas volantes em outros segmentos, como o cimenteiro, por exemplo.

E o mais importante: tudo isso acarreta em economia de tempo.

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E se você quiser saber tudo sobre Medição de Nível, confira este post!

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