TGM, Valmet, Fibria, Lwarcel e CBC falam sobre práticas e desafios na disponibilidade uma fábrica de celulose

TGM, Valmet, Fibria, Lwarcel e CBC falam sobre práticas e desafios na disponibilidade uma fábrica de celulose


30-07-17 Bioenergia

Renato Fernandes dos Santos e Andreia Aparecida Leite de Souza (Fibria), Carlos Paletta (TGM), Vinicius Meleti (Valmet), Ronaldo Faria (CBC), Marcelo Hamaguchi (Valmet) e Priscila Chuffa (Lwarcel) ministraram palestras no evento.

A área de recuperação e energia das fábricas de celulose é estratégica aos resultados e, portanto, precisa ser muito bem administrada.

Sabendo disso, a ABTCP promoveu, no dia 10 de maio último, na unidade da Fibria em Jacareí (SP), o Seminário de Recuperação e Energia, que contou com seis apresentações de especialistas no assunto e o patrocínio da CBC, TGM e Valmet. O evento, que reuniu técnicos do setor de diversas empresas, abordou as melhores práticas, tecnologias e desafios na disponibilidade de uma fábrica de celulose.

“O tema, bem amplo, diz respeito ao maior tempo de operação contínua dos equipamentos sem perda de produção. Foi a importância e a amplitude de abordagens que nos levaram a eleger o assunto como um dos destaques do evento”, frisou César Anfe,coordenador da Comissão Técnica de Recuperação e Energia da ABTCP.

Renato Fernandes dos Santos e Andreia Aparecida Leite de Souza (Fibria), Carlos Paletta (TGM), Vinicius Meleti (Valmet), Ronaldo Faria (CBC), Marcelo Hamaguchi (Valmet) e Priscila Chuffa (Lwarcel) ministraram palestras no evento. Para Anfe, o ponto alto do Seminário de Recuperação e Energia da ABTCP ficou por conta do tema corrosão por altas temperaturas em combustão de biomassa.

“Foi bem interessante, porque mostrou como se controla a corrosão em caldeiras de biomassa pelo processo de dosagem de produtos químicos, especialmente com enxofre”, a.rmou Anfe. Segundo o coordenador da CT de Recuperação e Energia da ABTCP, a corrosão em alta temperatura consiste em um problema comum nas fábricas de celulose. “Saber como combater essa corrosão, portanto, é muito importante para manter a disponibilidade da fábrica. A perda de uma caldeira pode gerar grandes prejuízos”, pontuou Anfe.

Vinicius Meleti, da Valmet, disse que a corrosão influencia no dimensionamento e na localização dos superaquecedores. Além disso, a escolha dos materiais exerce grande influência no preço e também na vida útil desses equipamentos, o que acaba por gerar impacto na disponibilidade da caldeira. Para solucionar o problema, faz-se necessário entender detalhadamente os fenômenos físico-químicos envolvidos no processo de corrosão.

O especialista da Valmet mostrou alguns exemplos de onde e por que ocorre a corrosão e de como solucioná-la. “Corrosão em paredes de fornalha é um problema típico em caldeiras que queimam resíduos urbanos e material reciclado, causada por depósitos com baixo ponto de fusão contendo metais pesados (Pb, Zn) e alcalinos (K, Na), além de cloro”, afirmou Meleti. Para resolver a questão, deve-se fazer uma proteção com refratário e usar material de baixa liga revestido (overlay) com materiais à base de níquel.

O tema da corrosão em caldeiras também foi o foco da palestra de Ronaldo Faria, da CBC. De acordo com o especialista, a experiência mostra que a tendência de falhas em caldeiras costuma aumentar em intervalos de tempo regulares, mesmo levando-se em consideração as diferentes estratégias de operação e/ou manutenção. “O acúmulo de depósitos na superfície interna dos tubos pode provocar sobreaquecimento do metal e, consequentemente, falhas por alta temperatura. Dessa forma, a rápida determinação da espessura da camada interna permite adotar contramedidas mais eficazes.”

Uma característica interessante dos superaquecedores refere-se ao contínuo aumento da espessura da camada interna resultante da oxidação do metal em contato com o vapor, em função do tempo e da temperatura de operação. De acordo com Faria, a questão requer planejamento na inspeção, que deve considerar o histórico completo de vazamentos dos tubos da caldeira, diferentes condições de operação, o resultado de inspeções anteriores e as contramedidas já aplicadas, além, naturalmente, da determinação da causa raiz das falhas relatadas.

“A combinação das medições regularmente efetuadas para o atendimento à Norma Regulamentadora (NR) 13 com análise prévia e mais detalhada do histórico de falhas da caldeira, sua comparação com um vasto banco de dados e a aplicação de avançadas técnicas de inspeção permitem planejar melhor os serviços nas paradas programadas para execução das inspeções protocolares e avaliar a integridade estrutural da caldeira existente, estimar a vida útil remanescente do componente e, assim, aumentar a disponibilidade da caldeira”, finalizou Faria, da CBC.

Priscila Chuffa, da Lwarcel, abordou a classificação dos fluidos nas tubulações, de acordo com a NR 13, e todo o trabalho que vem sendo desenvolvido pela Comissão Técnica de Recuperação e Energia da ABTCP para padronizar essa classificação.

Fibria estudo de caso.

Renato Fernandes dos Santos e Andreia Aparecida Leite de Souza, da Fibria, apresentaram as melhores práticas da unidade de Jacareí e algumas inovações que geraram bons impactos para a companhia, como melhorias tanto em operacionalidade como em custo, devido a alguns trabalhos realizados em equipamentos.

“Tivemos ganhos na parte energética também, pois, com o ganho na operacionalidade das caldeiras, houve redução no consumo de combustível auxiliar”, afirmou Santos.

Na questão energética, a Fibria investiu em eficiência térmica e elétrica, além de ter desligado alguns equipamentos, com a parada de bombas e ventiladores de torres de resfriamento durante a noite e redução no consumo de ozônio no branqueamento. Outra melhoria ocorreu na qualidade do metanol, com impacto positivo no consumo de óleo 7A no forno de cal.

“Queimamos o metanol no forno de cal, gerando esse ganho. A redução da DQO do condensado teve forte impacto no tratamento de efluente. Também conseguimos reduzir o consumo de vapor nas evaporações, chegando a uma economia de aproximadamente 5 toneladas/hora de vapor, além de estabilização no sólido de queima, que nos ajudou a aumentar o específico de geração de vapor também, em torno de 0,2 tonelada”, comentou Santos.

Todo o trabalho promovido pela Fibria para obter ganhos na área de recuperação e energia levou dois anos. Ainda há muitas possibilidades de diminuir esses índices, na opinião de Santos, uma vez que no setor de celulose e papel sempre aparecem novas tecnologias. Sendo assim, a empresa vem trabalhando em Jacareí em projetos futuros e pensando em investimentos justamente para otimizar a parte energética e operacional.

Geração de energia.

Tecnologia aplicada à geração de energia elétrica, utilizando unidades termoelétricas, foi o tema abordado por Carlos Paletta, da TGM Turbinas.

Atualmente, as turbinas já estão sendo construídas para melhorar a efetividade e com vista na produção do vapor e da energia, mas a fábrica tem de estar preparada para tal evolução – até porque, segundo Paletta, hoje o setor de celulose e papel já passou a exportar energia, o que não acontecia anos atrás, quando o segmento importava. “Como existem muitas turbinas antigas no setor, ainda há a necessidade de uma atualização, para que as fábricas possam também gerar energia.”

O especialista mostrou um comparativo na geração de energia elétrica entre Ciclo Rankine tradicional e Ciclo Rankine Ciclo Regenerativo. “O investimento da opção 1, sem ciclo regenerativo, é menor se comparado com o do ciclo regenerativo, cujo custo custo é cerca de 1% maior”, afirmou Paletta.

O especialista da TGM armou ainda que a opção com o ciclo regenerativo permite reduzir o tamanho do condensador, visto que a vazão de condensado diminui em cerca de 11 tvh (de 37 para 26 tvh) e também a quantidade de água de resfriamento das torres, de aproximadamente 800 m3/h a menos (de 2.700 para 1.900 m3/h), resultando em menor custo de investimento nas torres e consequente redução na quantidade de água evaporada, com 24 m3/h de economia.

Outros aspectos chamaram a atenção, de acordo com Paletta: a redução no custo de combustível (biomassa), de cerca de 4 t/h = 32.000 t/ano; no custo da biomassa, estimado em R$ 150,00/t = R$ 4.800.000/ano, e na movimentação de biomassa, de aproximadamente 1.600 viagens de caminhões de 20 t cada um.

Combustíveis fósseis em forno de cal.

Nem sempre a implementação de uma nova tecnologia é bem aceita, seja por falta de referência, aversão a riscos ou a própria cultura do País de não estimular a inovação por meio de incentivos. Assim, quando se trata da substituição de combustíveis fósseis em forno de cal, ainda há uma barreira a ser rompida, apesar do grande potencial. O assunto foi abordado por Marcelo Hamaguchi, da Valmet, durante o evento.

“A substituição de combustíveis fósseis pode trazer diversos benefícios, entre os quais melhor relação custo-benefício, promoção de energia renovável e utilização dos resíduos da fábrica, entre outros”, comentou.

Para embasar essa tese, o especialista mostrou alguns comparativos entre o uso da lignina, da madeira em pó e da gaseificação, assim como algumas referências pelo mundo. Segundo Hamaguchi, cada caso deve ser estudado, pois existem impactos em certas áreas que podem ser absorvidas por algumas fábricas, mas não por outras. “A entrada de elementos não processáveis, por exemplo, deve ser criteriosamente controlada.” O uso da lignina no forno pode tornar-se atrativo, principalmente se sua extração do licor negro possibilitar o aumento na produção de celulose.

“Apesar dessa alternativa, a tendência é refinar a lignina para aplicações mais nobres. É um mercado promissor”, finalizou.

Revista O Papel

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