Quais são as consequências da combustão incompleta?
Em caldeiras industriais, as reações de combustão são comuns. Elas são responsáveis pela geração de energia, caracterizadas pela combustão completa ou pela combustão incompleta.
Os dois processos se diferenciam pela quantidade de oxigênio presente durante a queima (combustão).
Na combustão completa, o combustível utilizado reage totalmente com o oxigênio, liberando dióxido de carbono e água. Já na combustão incompleta, parte do combustível não é consumido, liberando também fuligem, considerado um indicador da menor eficiência energética da caldeira e outros problemas.
Confira como se dá a combustão incompleta e saiba quais são as consequências deste processo para o ambiente industrial, principalmente no contexto da eficiência energética.
Veja também como otimizar a combustão das caldeiras, melhorando a eficiência energética e econômica na geração de energia.
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Entendendo o que é combustão incompleta
Para melhor entendimento sobre o que é a combustão incompleta, é fundamental que entendamos o que é combustão.
Em qualquer processo de combustão o que se busca é a conversão energética completa do combustível, visando maximizar a eficiência de um equipamento, caso das caldeiras.
De forma bastante prática, essa conversão energética é a conversão do Carbono (C) e do Hidrogênio (H), respectivamente, em CO2 (Dióxido de Carbono) e H2O (Vapor de água).
Para que este processo seja realizado, qualquer reação de combustão depende de três itens:
- Combustível (sólido, líquido ou gasoso);
- Comburente: Oxigênio ou qualquer material gasoso que contenha oxigênio, caso do ar;
- Energia (calor): Para que a reação de combustão se inicie há a necessidade de uma fonte de ignição (uma faísca). Após iniciada, a energia liberada na forma de calor providencia a energia necessária para que a reação continue até que todo o combustível ou todo o comburente tornem-se escassos.
Dessa forma, a combustão pode ser completa ou incompleta. Ela é dita completa quando o combustível reage totalmente com o oxigênio, liberando dióxido de carbono ou gás carbônico (CO2) e água (H2O).
Na combustão incompleta, por sua vez, parte do combustível não é consumido, pois não há oxigênio suficiente para reagir, sendo então oxidado.
Outra diferença visível é a forma da chama. Na combustão incompleta (como em um isqueiro), a chama é amarela e heterogênea, além disso, deixa a fuligem preta devido à presença de carbono. Já quando a chama é azul e homogênea (como a do maçarico), a combustão é dita completa.
Consequências da combustão incompleta
Quando em excesso, a combustão incompleta pode culminar em muitas perdas para a indústria que depende da geração energética decorrente da combustão.
Inicialmente, vemos que este processo produz monóxido de carbono (CO) ou carbono (C), conhecido como fuligem, além de H2O. Essa fuligem pode elevar a poluição gerada pela caldeira.
Por outro lado, a reação de combustão incompleta é caracterizada pelo menor aproveitamento do combustível. Consequentemente, o rendimento dos geradores de vapor cairá, fazendo com que a eficiência da indústria na sua geração energética seja reduzida.
Assim, ao reduzir a eficiência energética, a indústria naturalmente terá perdas econômicas importantes, pois o combustível estará presente, mas não há oxigênio (comburente) suficiente para sua queima.
Como otimizar a reação de combustão em caldeiras?
Em processos industriais, o desejo de todo engenheiro é atingir a combustão perfeita, onde a quantidade de O2 é zero ao fim da queima, ou seja, a conversão foi completa, como todo o carbono sendo transformado em CO2.
Mas, todo engenheiro sabe que não existe combustão com O2 igual a ZERO ou com CO2 máximo, pelo menos em condições reais.
Dessa forma, a recomendação é tornar a combustão a mais otimizada possível. Nela, há o menor nível de excesso de ar (menor nível de O2) e maior nível de CO2 possível ao final do processo.
Para isso, o uso da automação para total controle e medição dos gases que saem da chaminé é uma ótima opção. Com ela, a indústria consegue otimizar a combustão da caldeira, trazendo benefícios energéticos e ganhos econômicos.
Com essa automação, é possível realizar uma regulagem mais eficiente da oferta de oxigênio durante a queima. Isso significa redução da combustão incompleta, além de maior liberação de calor, eficiência energética e economia de combustível.
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