Em fevereiro de 2020 foi instalado e comissionado um novo queimador multi combustível DYNAMIS D-FLAME para Gás Natural e Biomassa (casca de amendoim). Seus dados e características podem ser observados logo abaixo:
| Dados Gerais: | |||
| – Capacidade Nominal do Queimador | 362.3 MM BTU/hr – 106.2 MW – 91.5 Gcal | ||
| Combustíveis | LHV (min) | Consumo (max) | Capacidade Nominal |
| – Gás Natural (100%) | 20,805 BTU/lb | 17,415 lb/hr | 362.3 MM BTU/hr |
| – Casca de Amendoin (100%) | 7,548 BTU/lb | 48,000 lb/hr | 362.3 MM BTU/hr |
Configuração da Cabeça de Queima do Queimador D-FLAME
A fábrica tinha 03 grandes objetivos: poder operar com 100% gás natural (o que não era possível com o
queimador anterior), maximizar o uso de biomassa e reduzir as emissões de NOx, todos atingidos com
sucesso (a planta atingiu um nível de substituição com biomassa de 100%). Além disso, os operadores
reportaram um melhor controle do forno, melhor qualidade do clínquer e facilidade para ignição (com o
novo D-Igniter também instalado no novo queimador).
O novo queimador D-Flame instalado em Clinchfield tem diversas características interessantes para fornos rotativos, tais como uma maior flexibilidade de regulagem de chama (com canais de ar independentes) e tem os fluxos injetados por furos discretos. Essa construção com jatos independentes propicia uma melhor mistura entre o ar secundário e o fluxo de combustível, acelerando a combustão e melhorando a troca de calor com o leito de material, o que leva a um aumento da qualidade do clínquer produzido.
A construção com canais independentes também permite algumas melhorias importantes:
- Flexibilidade de operação e na regulagem da chama do queimador;
- Automação total do queimador para regulagem independente de cada canal, permitindo uma reação rápida e padronizada às mudanças de processo, auxiliando no acompanhamento remoto da operação e determinação simples de setpoint de operação de parâmetros-chave, permitindo uma otimização do processo;
- Avaliação do desgaste do queimador em cada canal, permitindo um planejamento melhor para manutenção.
Além do queimador e ignitor, foi adicionado um novo cavalete de válvulas de gás natural, D-Valve Rack, para maior capacidade e controle, equipado com válvula de controle de pressão, transmissor de vazão, válvulas de segurança (de primeira linha e que seguem as determinações da NFPA), além de uma conexão para o novo piloto D-Igniter instalado no queimador. A vazão de gás é controlada por uma válvula automática com set-point remoto.
Todos os sinais (pressostatos, válvulas, vazão, temperatura) são transmitidos para o BMS, que repassa o status dos equipamentos do cavalete para o sistema supervisório, permitindo que o operador tenha uma visão total do sistema e possa agir de maneira mais focada na para resolução de problemas. Este arranjo dá ao operador uma grande flexibilidade, além da segurança operacional de operar com um equipamento que segue todas as normas de segurança de combustão de cada localidade.
Neste projeto também foi instalado um novo carro de translação D-Trolley (para suporte e ajustes do queimador). Com o novo carro, a fábrica pode ajustar livremente tanto a posição vertical do queimador, a inclinação e o ajuste horizontal do queimador, de maneira simples e independente, fazendo com que o processo de posicionar o queimador transcorra de maneira rápida, fácil, segura e com repetibilidade.
Foi instalado também um novo painel D-BMS Dynamis para controle e monitoramento da chama, dando maior segurança para a operação com gás e biomassa.
O BMS segue todas as normas de segurança (NFPA, EN e ABNT-NBR) e possibilita ao operador visualizar o status do sistema, transmissores de vazão e temperatura, pressostatos, válvulas e acompanhar a sequência de acendimento (tanto remotamente quanto localmente através de IHM no painel e em campo), além de identificar facilmente o passo atual da sequência e a causa de algum eventual erro. Desta forma, mesmo que vários alarmes seguidos ocorram o operador saberá qual foi o gatilho da primeira falha na sequência de operação.
O sistema conta com um PLC de segurança, com entradas e saídas safety que propiciam maior confiabilidade operacional. Outros modelos de BMS ofertados pela Dynamis também podem monitorar outras variáveis, como velocidade do ventilador de exaustão do forno, teores de O2 e CO, e temperaturas para definir melhor a estratégia de controle e segurança da operação.
Para o BMS, a Dynamis dispõe de todos os fornecedores de primeira linha, de maneira a seguir as especificações de elétrica e automação de cada planta, se adaptando melhor ao sistema já instalado.
Foi instalado no queimador um sensor de chama com fibra ótica, que detecta a chama principal de gás e mantém o sistema em segurança até que se atinja a temperatura de 750°C no forno. Após esta temperatura, caso haja perda do sinal de chama devido a alguma obstrução do sensor (por exemplo muito pó dentro do forno), a norma permite que o sistema continue operando, mesmo sem o sinal de chama principal. Assim há mais confiabilidade de operação e menos interrupções do processo.
Este sistema também conta com válvulas de controle automático da pressão de ar do queimador, facilitando o ajuste do perfil de chama para as diferentes condições do forno, permitindo que o operador possa atuar de maneira mais rápida à alguma instabilidade do processo.
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