Otimização do aquecimento de ar de combustão em caldeiras de leito fluidizado circulante de uma refinaria de alumina

Abstract

Este trabalho teve por objetivo otimizar o sistema de aquecimento de ar em duas caldeiras de leito fluidizado circulante de uma refinaria de alumina. Para isso foram realizadas mudanças no controle de processo do sistema de retorno de condensado e nas unidades de pré-aquecimento de ar das duas caldeiras. Para implementação da otimização foram definidas as oportunidades referentes ao sistema de retorno de condensado de flash e às unidades de pré-aquecimento de ar, determinados o critério de desempenho, as variáveis de decisão e restrições dos respectivos processos que ocorriam em cada sistema. Em seguida, foram desenvolvidas estratégias de controle e um novo modo de controle de processo otimizado foi implementado em ambos os sistemas. A avaliação da otimização foi realizada atrevida da análise das médias e desvio padrão das principais variáveis de processo. Para o sistema de retorno de condensado se observou variações na pressão da linha de retorno e temperatura média do condensado. Enquanto para os sistemas de pré-aquecimento a otimização foi evidenciada pelo tempo que o sistema foi controlado automaticamente. O estudo dos impactos da otimização do sistema de aquecimento foi realizado através das principais mudanças nas variáveis de operação e sobre a eficiência das caldeiras. A otimização do sistema de pré-aquecimento de ar foi constatada pelo aumento de temperatura do ar pré-aquecido, temperatura do ar aquecido, temperatura dos gases e pelo aumento de eficiência das caldeiras. Apesar das perdas de energia relacionadas a temperatura dos gases, os impactos da otimização se mostraram positivos, uma vez que se obteve aumento da eficiência das duas caldeiras.