Como decidir sobre a melhor biomassa para comprar?

Um dos principais desafios de qualquer empresa que utiliza biomassa para queimar em suas caldeiras é identificar qual é o melhor combustível a ser comprado.

Como saber qual é o combustível que proporciona a melhor relação de Vapor gerado por combustível consumido (a famosa relação vapor/combustível)?

Qual é a biomassa que resultará na melhor eficiência da caldeira? Qual é a relação entre preço (R$) e eficiência?

Quer saber as respostas para estas perguntas? Leia este post e conheça alguns dados importantes para auxiliar na sua tomada de decisão.

Como decidir da melhor biomassa?

Recentemente, fizemos um teste de queima com dois combustíveis diferentes. Foram queimados dois tipos de cavaco por mais de 20 horas seguidas, um deles úmido (53% de umidade) com custo de R$ 100,00/ton e outro seco (17,5% de umidade) com custo de R$ 150,00/ton (50% mais caro).

Durante todo o período, preocupamo-nos em manter as mesmas condições operacionais para validação dos testes.

Utilizamos como fonte de dados o SMB-300 (Sistema de Medição de Biomassa) e o Analisador de Oxigênio e CO2, COONTROL-100. Monitoramos segundo/segundo todas as variáveis que influenciam na combustão, possibilitando realizar a coleta dos dados com precisão.

Vamos aos resultados:

1. Tipos de Combustíveis:

• Combustível 1: Cavaco de madeira úmida (53,0% de umidade). Veja o perfil do combustível em função da umidade:

Tabela 1 - Distribuição de Umidade do cavaco úmido em função da massa total queimada

Calculadora da eficiência da caldeira indCalculadora da eficiência da caldeira industrial | COONTROLustrial | COONTROL

Figura 2- Gráfico de distribuição do cavaco seco - biomassa

• Combustível 2: Cavaco de Madeira seca (17,5% de umidade – resíduo moveleiro). Analise o perfil do combustível em função da umidade

Tabela 1 - Distribuição de Umidade do cavaco úmido em função da massa total queimada

Figura 1 - gráfico de distribuição do cavaco úmido

2 – Resultados de queima:
Tabela - Resultado do teste de queima da biomassa

3 – Análises:

Espera-se que a caldeira tenha melhor desempenho na queima de combustível seco. Mas, a pergunta que deve ser respondida é se este ganho de eficiência supera o acréscimo no custo da tonelada de cavaco?

A eficiência da caldeira queimando combustível úmido foi de 83,03%, no entanto o combustível seco subiu a eficiência para 87,80%. Nota-se que houve um ganho de 4,77% na eficiência. Será que este ganho energético consegue justificar a compra do cavaco mais seco?

A resposta para esta pergunta é sim. O ganho de 4,77% justifica o pagamento de 50% mais caro no cavaco seco (de R$ 100,00/ton para R$ 150,00/ton).

A análise correta a ser feita não é exclusivamente pela eficiência da caldeira e sim pela relação Vapor/Combustível. Perceba que na queima de combustível úmido a relação vapor/combustível é de 2,68 kg/kg e na queima de combustível seco é de 5,71 kg/kg.

Se dividirmos o custo do combustível (R$/ton) por esta relação vapor/combustível (kg/kg), encontraremos o custo real do Vapor Gerado (R$/ton vapor).

A queima de combustível úmido (R$ 100,00/ton) gerou um custo de vapor de R$ 37,31/ton vapor. Já a queima do combustível seco (R$ 150,00/ton) gerou um custo de R$ 26, 27/ton vapor. Isto mesmo, 30% mais barato!

Portanto, neste caso, é aproximadamente 30% mais barato queimar o cavaco seco em comparação com o cavaco úmido, mesmo sendo 50% mais caro. A explicação para isso é que no caso do cavaco úmido se paga muito pela água contida neste combustível.

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