Title

REDUÇÃO DO CONSUMO DE GN NO AQUECIMENTO DOS REGENERADORES

REDUCTION OF NATURAL GAS CONSUMPTION IN REGENERATOR HEATING

Authorship

ANUNCIAÇÃO, VILSON JOSÉ DA; PAULA, ANDRÉ LUIZ TEIXEIRA DE; MUNIZ, MAICO ANTÔNIO; WERNER, IAN MONTEIRO; LOPES, VINICIUS DE OLIVEIRA; LINHARES, ALEX RAMOS; ZUEGE, FABIO RICARDO

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WERNER, IAN MONTEIRO

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LOPES, VINICIUS DE OLIVEIRA

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LINHARES, ALEX RAMOS

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ZUEGE, FABIO RICARDO

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DOI

10.5151/2594-3626-42460

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Abstract

Este trabalho apresenta a redução do consumo de gás natural (GN) no aquecimento dos regeneradores por meio da estabilização da pressão do gás misto (GM) e da otimização da relação ar/gás. O aumento do consumo era causado por perdas momentâneas no encharque dos refratários e descontrole da pressão do GM, agravado por obstruções parciais na câmara de empilhamento. A metodologia utilizada para solucionar o problema foi baseada na abordagem 6Sigma DMAIC (Definir, Medir, Analisar, Melhorar e Controlar), envolvendo o diagnóstico das perdas de carga com base na equação de Darcy-Weisbach, testes de elevação de pressão e controle da distribuição via MGS. Os testes demonstraram que a perda de carga era de 5 a 7 vezes maior que o projeto, comprometendo a eficiência da combustão. Com o controle da pressão e a automatização do ajuste do PCI do GM, foi possível reduzir os distúrbios no processo de aquecimento e encharque. A operação assistida e o controle automático permitiram operar com PCI mais baixos, reduzindo o consumo de GN sem comprometer a estabilidade térmica. Os resultados indicam um potencial de economia de até 7% entre dezembro e março. Conclui-se que a integração entre controle de processo e engenharia de utilidades é essencial para ganhos energéticos sustentáveis.

THIS WORK PRESENTS THE REDUCTION OF NATURAL GAS (NG) CONSUMPTION IN REGENERATOR HEATING THROUGH THE STABILIZATION OF MIXED GAS (MG) PRESSURE AND OPTIMIZATION OF THE AIR/GAS RATIO. THE INCREASED CONSUMPTION WAS CAUSED BY MOMENTARY LOSSES IN REFRACTORY SOAKING AND PRESSURE INSTABILITY OF THE MG, WORSENED BY PARTIAL OBSTRUCTIONS IN THE STACKING CHAMBER. THE METHODOLOGY USED TO SOLVE THE PROBLEM WAS BASED ON THE 6SIGMA DMAIC APPROACH (DEFINE, MEASURE, ANALYZE, IMPROVE, AND CONTROL), INVOLVING PRESSURE DROP DIAGNOSIS USING THE DARCY-WEISBACH EQUATION, PRESSURE ELEVATION TESTS, AND DISTRIBUTION CONTROL VIA MGS. THE TESTS SHOWED THAT THE PRESSURE DROP WAS 5 TO 7 TIMES HIGHER THAN THE DESIGN, COMPROMISING COMBUSTION EFFICIENCY. WITH PRESSURE CONTROL AND AUTOMATION OF THE MG LHV SETPOINT ADJUSTMENT, IT WAS POSSIBLE TO REDUCE DISTURBANCES IN THE HEATING AND SOAKING PROCESS. ASSISTED OPERATION AND AUTOMATIC CONTROL ENABLED OPERATION WITH LOWER LHV VALUES, REDUCING NG CONSUMPTION WITHOUT COMPROMISING THERMAL STABILITY. THE RESULTS INDICATE A POTENTIAL SAVINGS OF UP TO 7% BETWEEN DECEMBER AND MARCH. IT IS CONCLUDED THAT THE INTEGRATION BETWEEN PROCESS CONTROL AND UTILITY ENGINEERING IS ESSENTIAL FOR ACHIEVING SUSTAINABLE ENERGY GAINS.

Keywords

Eficiência Energética, Combustão Industrial, Gás Natural, Regeneradores

Energy Efficiency, Industrial Combustion, Natural Gas, Regenerators