Muitas indústrias dependem de caldeiras e fornos para realizar o processo fundamental de usar chamas para fins de aquecimento. Para que este tipo de equipamento funcione eficazmente, é necessário um equilíbrio preciso de oxigénio e combustível para permitir uma combustão completa.
Neste blogue, exploramos o papel que os analisadores de oxigénio desempenham como parte de um sistema de acabamento de O2 que ajuda a manter esse equilíbrio de oxigénio e combustível e, portanto, uma combustão eficiente.
Existem várias condições que podem afectar a relação ar/combustível num processo de combustão, incluindo alterações atmosféricas (por exemplo, alterações da pressão e da temperatura do ar) e a composição e qualidade do combustível. Para reduzir os riscos potenciais no processo de combustão, os engenheiros normalmente projectam as suas caldeiras para utilizar ar em excesso no processo de combustão. Isto reduz os riscos de segurança em condições de funcionamento variáveis. No entanto, apesar de criar uma margem de segurança, a utilização de uma abordagem "fuel-lean" reduz a eficiência e aumenta a quantidade de combustível utilizado no processo de combustão.
Se a mistura ar/combustível não tiver oxigénio suficiente (rica em combustível), pode ocorrer uma combustão incompleta, resultando na formação de monóxido de carbono, fuligem e mesmo explosão se a fuligem acumulada e outros componentes não queimados obtiverem subitamente oxigénio suficiente para arder rapidamente. Se houver demasiado O2/ar na mistura (pobre em combustível), a eficiência é reduzida devido à energia extra desperdiçada no aquecimento do volume desnecessário de ar.
Existem 3 considerações principais para conseguir o controlo da combustão:
1. Segurança do pessoal e do equipamento
2. Redução dos custos de combustível (eficiência)
3. Regulamentos de controlo de emissões
Utilizar um sistema de compensação de oxigénio. Um sistema de compensação de O2 foi concebido para medir continuamente o oxigénio nos gases de combustão, enviando a leitura do oxigénio para um controlador que mantém uma relação ar/combustível óptima na zona de combustão da caldeira.
Um analisador de oxigénio (como parte de um sistema de compensação de O2):
Existem vários tipos de analisadores de oxigénio utilizados no controlo da combustão, desde TDL (laser de díodo sintonizável) a Zircónio e óxido metálico. Muitos factores podem influenciar o tipo de analisador de O2/sistema de aparagem que um cliente adquire. Estes incluem:
1. Tamanho da caldeira e eficiência de combustível. Grandes caldeiras industriais e comerciais consomem grandes quantidades de combustível (por exemplo, gás natural, óleo, carvão, biogás) e sempre desejarão que seu sistema de combustão seja ajustado para obter a máxima eficiência e economia de combustível.
2. Temperatura. As caldeiras de pacote são normalmente operadas a temperaturas inferiores a 400degC (752degF). Os aquecedores/fornos podem funcionar até 1400degC (2552degF).
3. Classificação de Área. As caldeiras que operam em ambientes classificados de área perigosa requerem um analisador de combustão com classificação de área.
4. Custo. Sempre um fator, mesmo uma grande empresa de caldeiras estará procurando valor em um analisador de O2 / sistema de corte.
5. Local de instalação. A instalação de uma sonda longa na chaminé ou de um pequeno sensor OEM no controlador do queimador permite uma instalação flexível em vários tipos de sistemas.
Os tipos e o custo das caldeiras influenciam a tecnologia que os clientes irão adquirir para um sistema de medição/controlo de O2. A seguir às preocupações de segurança, a poupança de combustível/ROI é muitas vezes a principal justificação para a compra.
Um analisador de oxigénio é uma ferramenta crítica para melhorar a eficiência da combustão em caldeiras, fornecendo aos operadores a capacidade de monitorizar a quantidade de oxigénio no processo de combustão, com dados em tempo real para ajustar e optimizar as condições de combustão.
Um analisador de oxigénio mede a quantidade de oxigénio no gás de combustão produzido pelo processo de combustão e compara-o com a quantidade teórica de oxigénio necessária para uma combustão completa.
Com dados precisos, os operadores da instalação podem fazer ajustes na relação ar/combustível para obter uma eficiência de combustão ideal. Um excesso de oxigénio no processo de combustão pode resultar numa combustão incompleta e no aumento das emissões, enquanto a falta de oxigénio pode causar emissões de monóxido de carbono (CO) e outros riscos de segurança. Ao monitorizar continuamente os níveis de oxigénio e ao ajustar a relação ar/combustível conforme necessário, os operadores das instalações podem manter um processo de combustão seguro e eficiente.
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