Title

PID COMBUSTÃO – UM MELHOR CONTROLE PARA QUEIMA DOS GASES EM COQUERIA HEAT RECOVERY

PID COMBUSTION – A BETTER CONTROL FOR BURNING GAS IN A HEAT RECOVERY COKE PLANT

Authorship

Junqueira, Yan Samuel Ferreira; Henrique, Neussias Inocêncio; Coelho, Robson Jacinto; Andrade, Luiz Afonso de; Wernesbach, Charles Humberto Effgen; Pinto, Ulisses de Oliveira; Araujo, Glauber de Sousa de; Azevedo, Sandro de Souza; Pereira, Rafael Pedrosa

Junqueira, Yan Samuel Ferreira

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Henrique, Neussias Inocêncio

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Coelho, Robson Jacinto

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Andrade, Luiz Afonso de

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Wernesbach, Charles Humberto Effgen

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Pinto, Ulisses de Oliveira

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Araujo, Glauber de Sousa de

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Azevedo, Sandro de Souza

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Pereira, Rafael Pedrosa

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DOI

10.5151/2594-357X-27789

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Abstract

O processo de coqueificação em uma Coqueria do tipo Heat Recovery ocorre pela queima da matéria volátil presente no carvão, principal combustível para aquecimento dos fornos. Uma segunda queima não desejada ocorre pela combustão do coque. Essa queima indesejada é denominada Burn Loss. A quantidade de ar succionada para dentro dos fornos era controlada por um sistema automático que abria ou fechava as válvulas utilizando como principal variável o Tempo. Durante o controle por tempo varias influências e distúrbios que ocorriam no processo não eram levadas em consideração e consequentemente não era utilizado todo o potencial do processo para a produção de coque. O controle desenvolvido pela equipe da Coqueria da thyssenkrupp CSA (tkCSA) chamado de PID Combustão é focado em um sistema de autoaprendizagem, capaz de reconhecer as características do processo e admitir somente a quantidade de ar necessária para cada forno. Cálculos matemáticos, estatísticos e o histórico da temperatura do forno são levados em consideração pelo PID Combustão que otimiza a mistura de gás com ar no forno. Os principais benefícios após a instalação do PID Combustão foram: redução nas temperaturas dos coletores (preservação do ativo), aumento da capacidade de produção do forno (aumento da velocidade de coqueificação) e otimização da sucção ao longo dos fornos no mesmo coletor.

The coking process in a Heat Recovery Coke Plant is founded on the burn of volatile matter, present on coal as primary fuel. A second unwanted reaction occurs by the combustion of coke. This undesired burning process is called Burn Loss. The amount of air sucked to the oven was controlled by an automatic system which open or close the valves using as main variable Time. During the control by Time various influences which occur in process are not considered, and consequently not all process potential to produce coke are used. The control developed by the maintenance, operation and technical unit team in thyssenkrupp CSA (tkCSA), named PID Combustion, was focused on a self-taught system, able to recognize the disturbs of the process and admit only the amount of air required for each oven. Mathematical, statistical calculations and the heat historical of the oven are evaluated by the PID Combustion which will optimize the mix of gas and air on the oven. The main benefits after deployment were: decrease in temperature collectors (preservation of assets), oven production capacity increased (increase cooking speed) and suction optimization along the oven in the same collector.

Keywords

Coqueria heat recovery, Combustão, Gases de coqueria, Controle PID

Heat recovery coke plant, Combustion, Coke plant gases, PID controller