Title

IMPLANTAÇÃO DE MODO DE CONTROLE AUTOMÁTICO PARA O SISTEMA DE INJEÇÃO DE GÁS NATURAL NAS CALDEIRAS DA CENTRAL TERMOELÉTRICA 2 NA CSN

IMPLANTATION OF AUTOMATIC CONTROL MODE TO THE NATURAL GAS INJECTION SYSTEM AT THE BOILERS OF THE CSN THERMOELECTRIC PLANT 2

Authorship

Andrade Júnior, Milson de; Silva, Marcelo Duque da; Oliveira, André Luis de; Lago, Diogo Theodoro

Andrade Júnior, Milson de

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Silva, Marcelo Duque da

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Oliveira, André Luis de

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Lago, Diogo Theodoro

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DOI

10.5151/2237-0234-27643

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Abstract

A Central Termoelétrica número 2 (CTE#2) possui três caldeiras de alta pressão que utilizam principalmente os combustíveis residuais dos processos siderúrgicos, com destaque para o gás de alto-forno (GAF), o qual está disponível em grande volume e com baixo custo. Como o GAF possui baixo valor calorífico, ele é enriquecido em duas misturadoras com gás de aciaria (GLD) e na ausência ou limitação deste, com gás natural (GN). A partir de 2014, devido a problemas com o gasômetro de GLD, passou-se a utilizar o GN com frequência para fazer o enriquecimento do GAF, o que gerava significativo impacto no custo do vapor devido o alto custo do GN. O sistema de injeção de GN nas misturadoras era controlado de forma manual e praticamente não acompanhava as variações no poder calorífico (PCI) do GAF. Percebeu-se que seria possível implementar um sistema de controle para as injeções que levasse em consideração o PCI do GAF, reduzindo o consumo de GN quando o PCI estivesse mais alto e aumentando o consumo quando o PCI estivesse mais baixo. Após a implementação deste sistema houve uma significativa redução no consumo médio de gás natural para enriquecimento do gás de alto-forno na CTE#2.

The Central Thermoelectric number 2 (CTE#2) has three high pressure boilers that use mainly the residual fuel of the steelmaking processes, particularly the blast furnace gas (BFG), which is available in high volume and at low cost. As the BFG has a low calorific value, it is enriched in two mixers with steelworks gas (LDG) and in the lack or limitation of this, with natural gas (NG). From 2014, due to problems with the gasometer of LDG, it started to use the NG frequently to do the enrichment of BFG, which generated significant impact on the cost of steam due to the high cost of NG. The NG injection system in the mixers was controlled manually and practically did not follow the variations in heating value (LHV) of the BFG. It was felt that it would be possible to implement a control system for the injections that to consider the LHV of the BFG, reducing consumption of NG when the LHV was higher and increasing consumption when the LHV was lower. After the implementation of this system, there was a significant reduction in medium consumption of natural gas for enrichment of the blast furnace gas in CTE#2.

Keywords

Caldeiras, Misturadora, Gás Natural

Boilers, Mixer, Natural Gas