SINATUBCURSO DE CALDEIRAS II

Agosto 2004

INDICE• SELEÇÃO DO TAMANHO, PRESSÃO E

TEMPERATURA DA CALDEIRA;• IMFLUÊNCIA DA PRESSÃO DO VAPOR;• INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA DO VAPOR;• EFICIÊNCIA DO CICLO TÉRMICO;• OPERAÇÃO COM CALDEIRAS CONVENCIONAIS;• CUIDADOS COM A ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DE

CALDEIRAS DE GRANDE PORTE

SELEÇÃO DA CALDEIRA• Avaliação do balanço de massa e energia;• Considerações de expansão;• Considerações referentes à cogeração;• Vida útil remanescente das unidades

existentes;• Grau de eletrificação previsto;• Utilização de combustível suplementar

720,0748300 C21 kgf/cm2g

143.341 kg/h

Bagaço 4.050 kW 4.047 kW 15.790t/h 0,45 0,73 15.790 kg/h

61,91 7345

105 C2.195 kg/h

145.524 t/h78.931 kg/h 48.620 kg/h 17.986 kg/h kg/h

53,5E+6 kcal/h 31,6E+6 kcal/h 11,7E+6 kcal/h 0

sobra de Escape1,50 kgf/cm2g

MOAGEM 300 TCH 126 150CONS. DE PROCESSO 500 kgv/TC 645,0051CONS. ENERGIA ELÉTRICA 13,5 kWh/TC 150.000 kg/hBAGAÇO % CANA 26 % 96,8E+6 kcal/hPRODUÇÃO DE VAPOR 145,52 t/hCONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA 4050 kW VENDA DE ENERGIA ELÉTRICA 0 KWBag p/ partidas e paradas (%) 5 3,9 t/hBAGAÇO TOTAL CONSUMIDO 65,81 t/hSOBRA DE BAGAÇO 12,19 t/h

MCE Engenharia e Sistemas

MOENDA T. G.

0,00 kW/TC

caldeira

Água

Cons. de Processo

Energia Elétrica Vendida

Distribuição da Energia

3%0%3%

58%11%

9%

16% Cons. E.Elétr.Vend. E.Elétr.Ac. Moend.ProcessoRec. Cond.OutrosSobr. Bag

INFLUÊNCIA DA PRESSÃO SELECIONADA

ESPESSURA PARA TUBOS COM DIÂMETRO ATÉ 5”

NORMA ASME I - PG 27.2.1

eDPS

PDt +++

= 005,02

PRESSÃO DE PROJETO P 1.050 1.050 psiRAIO DO BALÃO R 32 32 inMATERIAL A-516-GR70 S 18.100 18.100 psiFATOR y y 0,4 0,4TOLERÂNCIA PARA CORROSÃO C 0,05 0,05 inEFICIÊNCIA DE FURAÇÃO E 0,50 1,00

ESPESSURA REQUERIDA t 4,04 1,97 in

ESPESSURA DO CORPO DOS BALÕES DE CALDEIRA

CÁLCULO DA ESPESSURA CONFORME O ASME I- PG 27.2

CPySE

PRt +−−

=)1(

INFLUENCIA DA TEMPERATURA SELECIONADA

TUBO / CHAPA

MATERIAL 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000A-53 TUBO C/ COST. 11.7 11.7 11.7 11.7 11.7 10.6 9.1 7.7 6.1 4.3 ... ...

A-105 FORJADO 20.0 20.0 19.6 18.4 17.8 17.2 14.8 12.0 9.3 6.7 4.0 2.5

A-106 A TUBO S/ COST. 13.7 13.7 13.7 13.7 13.7 12.5 10.7 9.0 7.1 5.0 3.0 1.5

A-106 B TUBO S/ COST. 17.1 17.1 17.1 17.1 17.1 15.6 13.0 10.8 8.7 5.9 4.0 2.5

A-106 C TUBO S/ COST. 20.0 20.0 20.0 20.0 19.8 18.3 14.8 12.0 9.3 6.7 4.0 2.5

A-178 C TUBO C/ COST. 17.1 17.1 17.1 17.1 17.1 15.6 13.0 10.8 8.7 5.0 3.4 2.1

A-192 TUBO S/ COST. 13.4 13.4 13.4 13.3 12.8 12.4 10.7 9.0 7.1 5.0 3.0 1.5

A-213 T11 TUBO S/ COST. 17.1 16.8 16.2 15.7 15.4 15.1 14.8 14.4 14.0 13.6 9.3 6.3

A-213 T22 TUBO S/ COST. 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 13.6 10.8 8.0

A-213 T91 TUBO S/ COST. 24.3 24.2 24.1 23.7 23.4 22.9 22.2 21.3 20.3 19.1 17.8 16.3

A-283 C CHAPA 15.7 15.7 15.7 15.3 14.8 ... ... ... ... ... ... ...

A-285 C CHAPA 15.7 15.7 15.7 15.3 14.8 14.3 13.0 10.8 8.7 5.9 ... ...

A-335 P11 TUBO S/ COST. 17.1 16.8 16.2 15.7 15.4 15.1 14.8 14.4 14.0 13.6 9.3 6.3

A-335 P22 TUBO S/ COST. 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 13.6 10.8 8.0

A-335 P91 TUBO S/ COST. 24.3 24.2 24.1 23.7 23.4 22.9 22.2 21.3 20.3 19.1 17.8 16.3

A-515 60 CHAPA 17.1 17.1 17.1 16.4 15.8 15.3 13.0 10.8 8.7 5.9 4.0 2.5

A-515 70 CHAPA 20.0 20.0 20.0 19.4 18.8 18.1 14.8 12.0 9.3 6.7 4.0 2.5

A-516 60 CHAPA 17.1 17.1 17.1 16.4 15.8 15.3 13.0 10.8 8.7 5.9 4.0 2.5

A-516 70 CHAPA 20.0 20.0 20.0 19.4 18.8 18.1 14.8 12.0 9.3 6.7 4.0 2.5

MÁXIMO DE TENSÃO PERMISSÍVEL (MULTIPLICAR 1000 PARA OBTER PSI) PARA TEMPERATURA DE METAL, ºF, NÃO EXCEDENDO

2001 ASME BOILER AND PRESSURE VESSEL CODE - MATERIAL PROPERTIES

EFICIÊNCIA TÉRMICA DO CICLO

Efic.term. da turbina 84 840Efic. do redutor 98,5 985Efic. do gerador 97,9 979

119.889 kg/h

32.050 kW 3205

54.932 kg/h

50500

6.015 m3/h

53 C

886 kW

Pressão de Admissão do vapor kgf/cm2 G 66Temperatura do vapor C 520

# Pressão absoluta de condensação kgf/cm2 a 0,14 bombeamento para a caldeira 402 kWTemp. da água de alim.da caldeira C 110 IDF e FDF 479 kWEficiência térmica da caldeira % 86,80 Torre 886 kWConsumo de bagaço a 50 % de umidade kgvapor / kg bag. 2,1825 Energ. Térmica p/ meio ambiente 74.084 kWEficiência do conj. Turbo Redutor Gerador % 81,00 Consumo energia para o Desaerador 8.006 kWSalto entalpico teórico kcal/kg 289,62Consumo de água para o condensador m3/h.kW 0,19

Potência Bruta kW/ t vapor 267,33

Consumo específico da Turbina kgvapor / kW 3,74Eficiência térmica ( bruta ) do ciclo % 27,84 Kg bagaço / kW 1,71Consumo de energia para o Desaerador kcal / kW 214,82Potencia consumida em bombeamentos kW /kW gerado 3,22Eficiência liquida do ciclo % 27,48 MCE Engenharia e Sistemas

Cons. Bomba

Umidade % do bagaço

Potência nos bornes do Gerador

Consumo de Vapor

Cons. de Bagaço

Temp. do Condensado

Vazão de água

Composição do Fluxo de Energia

28%

64%

2% 6%

TGTorreUtilidadesOutros

CURVA PARA PARTIDA DE CALDEIRAS "AMD"

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6TEMPO, hrs

PRE

SSÃO

NO

TUBU

LÃO

DE V

APOR

, bar

.

PARTIDA A FRIO APU e AUP

PARTIDA A FRIO AMD MONORUMPARTIDA AQUECIDA AMD

PARTIDA A QUENTE AMD

Especificação Técnica para Caldeiras de Grande Porte

• Liberação Térmica sobre Grelha• Liberação Térmica da Fornalha;• Tempo de residência do combustível;• Acessórios;• Instrumentação;• Materiais

Liberação Térmica sobre a Grelha

Liberação Térmica da Fornalha