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Título: Estudo da viabilidade de um combustível alternativo para uso em caldeiras de biomassa
Título(s) alternativo(s): Feasibility study of an alternative fuel for use in biomass boilers
Autor(es): Santos, Luiz Felipe Rolim
Orientador(es): Dalmas, Sergio
Palavras-chave: Caldeiras
Calor - Armazenamento
Biomassa
Boilers
Heat storage
Biomass
Data do documento: 29-Nov-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Guarapuava
Citação: SANTOS, Luiz Felipe Rolim. Estudo da viabilidade de um combustível alternativo para uso em caldeiras de biomassa. 2017. 80 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2017.
Resumo: A principal fonte de energia utilizada nos processos de várias indústrias é a energia térmica gerada por caldeiras de biomassa. Estas, por sua vez, obtêm a energia através da combustão da madeira, na maioria dos casos. Uma indústria do setor de grãos, a Cooperativa Agrária, situada na região de Guarapuava – PR, utiliza quatro geradores de água superaquecida de biomassa como principal meio de energia em seus processos, que chegam a alcançar uma capacidade liquida de 15,5 MW por caldeira. O principal material utilizado como combustível é o cavaco de madeira de eucalipto, produzido por sua unidade florestal. Porém, a produção desta unidade não é suficiente para o suprimento de toda a demanda da indústria. Então, outros produtos queimados são os resíduos de cereais tais como soja, trigo, milho e cevada, provenientes de outros setores da Cooperativa. O cavaco, que possui uma umidade média de 45%, é queimado na grelha, junto com os resíduos grossos dos cereais, enquanto o pó dos cereais, um material de baixa umidade (em torno de 13%), é queimado em suspensão, acima da chama produzida pela combustão do cavaco. Em função do alto consumo de biomassa, e da necessidade de sua compra do mercado, a qual possui um valor elevado, a empresa realizou testes de eficiência enérgica em suas caldeiras, utilizando partes menos nobres do próprio pinus, como a casca e serragem com 50% de umidade, gerados por outra empresa local. Os testes tiveram o objetivo de analisar o potencial energético e a relação custo/consumo dos materiais que serão queimados junto com os combustíveis já utilizados nas caldeiras. Os resultados mostraram que a casca da madeira pinus tem total capacidade de suprir a demanda energética da empresa, apresentando um potencial energético de 2,29 MWh/ton, enquanto o valor do cavaco da madeira pinus, combustível já utilizado, foi de 2,55 MWh/ton.
Abstract: The main source of energy used in the processes of various industries is the thermal energy generated by biomass boilers. These, in turn, obtain the energy through the combustion of wood, in most cases. A grain industry, Cooperativa Agrária, located in the Guarapuava - PR region, uses four biomass superheated water generators as the main energy medium in its processes, which reach a net capacity of 15.5 MW per boiler. The main material used as fuel is the wood chip of eucalyptus, produced by its forest unit. However, the production of this unit is not enough to supply the entire industry demand. Then, other products burned are cereal residues such as soybeans, wheat, corn and barley, from other sectors of the Cooperative. The chip, which has an average moisture content of 45%, is burned in the grid along with the coarse residues of the cereals, while the cereal powder, a material of low moisture (about 13%), is burned in suspension above of the flame produced by the combustion of the chip. Due to the high consumption of biomass and the need to buy it from the market, which has a high value, the company performed tests of energetic efficiency in its boilers, using less noble parts of the pine itself, such as bark and sawdust with 50% of humidity generated by another local company. The tests had the objective of analyzing the energy potential and the cost / consumption of the materials that will be burned together with the fuels already used in the boilers. The results showed that pine bark has a total capacity to supply the energy demand of the company, presenting an energy potential of 2.29 MWh / ton, while the value of pine wood chip, already used fuel, was 2.55 MWh / ton.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11753
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