Motores de cogeração a gás

CASE STUDY

Motores de cogeração a gås

Figura 1. Depósitos devido à presença de Siloxanos.

1. O DESAFIO DA ENERGIA PARA 2050

E

WXMQE WI UYI IQ E TSTYPE¹­S QYRHMEP GVIWÂąE HSW EXYEMW 7 biliĂľes de pessoas para os 9 biliĂľes. 4 GVIWGMQIRXS GSRX¸RYS HE TSTYPE¹­S E QEMSV YVFERM^E¹­S Ćł TVIZ´ WI UYI RIWWE EPXYVE GIVGE HI HE TSTYPE¹­S QYRHMEP ZMZE IQ GMHEHIW Ćł EW EXMZMHEHIW MRHYWXVMEMW S HIWIRZSPZMQIRXS HI MRJVEIWXVYXYVEW I S EPXS GVIWGMQIRXS IQ TE¸WIW GSQS E —RHME I E (LMRE HIZIV­S VIWYPXEV RYQ EYQIRXS WMKRMÇťGEXMZS HS GSRWYQS HI IPIXVMGMHEHI IWtimando que o ÂœĹ‡ĹšÄŽĂšĆ?)ĝüŚÄ?Ç…Ć? ŇƣĝĂ?ĞĎ ;*( WINE S HSFVS HS ZEPSV EXYEP Os sistemas de cogeração utilizam motores a gĂĄs para produzir IRIVKME IPÂłXVMGE HI YQE JSVQE GSRX¸RYE & YXMPM^E¹­S HI QSXSVIW E KÂŤW no setor das utilities Âł GSRWMHIVEHE TEVXMGYPEVQIRXI ZERXENSWE WI R­S LSYZIV YQE JSRXI ǝZIP FEWIEHE RYQE GIRXVEP HI TVSHY¹­S HI IPIXVMcidade ou sempre que fatores econĂłmicos e de disponibilidade do gĂĄs REXYVEP SY HI EXIVVS W­S GSRWMHIVEHSW JEXSVIW GV¸XMGSW &PÂłQ HMWWS E YXMlização de motores a gĂĄs ĂŠ tambĂŠm considerada muito importante para fazer face a picos de necessidade. Em todo o Mundo vĂĄrios foram os serviços e utilities que testemunharam um rĂĄpido aumento nas necesWMHEHIW IQ TMGS HI GSRWYQS TEVXMGYPEVQIRXI RS TIV¸SHS HE QERL­ SY RS ÇťREP HE XEVHI (SQS E GSRWXVY¹­S HI RSZEW GIRXVEMW HI TVSHY¹­S I PMRLEW HI XVERWTSVXI HI IPIXVMGMHEHI X´Q EWWSGMEHSW GYWXSW IPIZEH¸WWMQSW I QYMXEW ZI^IW IRJVIRXEQ FEVVIMVEW WSGMEMW I TSP¸XMGEW QYMXS VIWMWXIRXIW As utilities sĂŁo formas mais baratas de manter a crescente necessidade de eletricidade. Com a crescente pressĂŁo para integrar o gĂĄs natural na KIVE¹­S HI IRIVKME I GSQ E QIPLSVME HEW MRJVEIWXVYXYVEW SW QSXSVIW E KÂŤW HI TVSHY¹­S HI IPIXVMGMHEHI ETEVIGIQ GSQS YQE WSPY¹­S IGSRžmica para as empresas que necessitam de utilities c & HMQMRYM¹­S HSW TVIÂąSW HS KÂŤW REXYVEP IQ ZÂŤVMSW TE¸WIW GSQS SW *WXEHSW 9RMHSW HIZI EYQIRXEV EMRHE QEMW E TVSGYVE TSV IWXI XMTS HI QSXSVIW 5SV ÇťQ QEW WIQ HĂ…ZMHE QYMXS MQTSVXERXI E PIKMWPE¹­S cada vez mais exigente em termos da qualidade do ar e da redução HI IQMWWĂ€IW TSPYIRXIW EWWSGMEHE ES EYQIRXS HS TVIÂąS HS fuel no QIVGEHS MRXIVREGMSREP XEQFÂłQ TSXIRGMEVEQ YQE QEMSV TVSGYVE HI QSXSVIW E KÂŤW IQ ZÂŤVMSW TE¸WIW HS 2YRHS Substituir o carvĂŁo pelo gĂĄs para produzir eletricidade ĂŠ a forma mais barata e rĂĄpida de cumprir as metas de redução de produção de CO2.

XEQF³Q -2S e NH3. O gås proveniente da decomposição biológica TVSGIWWEHE IQ IWXE¹ÀIW HI XVEXEQIRXS HI KYEW VIWMHYEMW RSVQEPmente contÊm H2 I WMPS\ERSW I S ,W HI &XIVVS TVSZIQ HI EXIVVSW sanitårios. Tipicamente composto por H2 LMHVSGEVFSRIXSW LEPSKIREHSW GSRXIRHS (PSVS I +PÅSV I WMPS\ERSW (SQ S ,W HI &XIVVS TIPE TVIWIR¹E HSW LEPSK³RISW TSHIQ ETEVIGIV TVSFPIQEW X¸TMGSW RS QSXSV EXEUYI GMHS JSVQE¹­S HI HITžWMXSW EFVEW­S I ZMXVMǝGE¹­S PMRIEV Os fabricantes de motores têm vindo a desenvolver os seus motoVIW RE TVSGYVE HI YQE QEMSV IǝGM´RGME QIRSVIW IQMWWÀIW I QIRSVIW GYWXSW HI STIVE¹­S & LIPP TSV WIY PEHS IQ GSPEFSVE¹­S GSQ SW JEFVMGERXIW HIWIRZSPZIY SW PYFVMǝGERXIW HE KEQE 2]WIPPE UYI TIVQMXIQ YQ QEMSV TIV¸SHS HI YXMPM^E¹­S IQ WIVZM¹S VIHY^MRHS EWWMQ EW TEVEKIRW TEVE E QYHER¹E HI žPIS I E TVSHY¹­S HI VIW¸HYSW HI žPIS YWEHS 4W QSXSVIW E KW IQ VIPE¹­S ESW QSXSVIW HI GMGPS 4XXS SY GMGPS )MIWIP • 6YIMQEQ GSQFYWX¸ZIMW QEMW TYVSW GSQ YQE FEM\E GSRXEQMRE¹­S por lamas do óleo de motor; • 7IUYIVIQ QIRSW EHMXMZSW HIXIVKIRXIW HMWTIVWERXIW S UYI TIVQMXI UYI SW PYFVMǝGERXIW YXMPM^EHSW RIWXIW QSXSVIW XIRLEQ QIRSW GMR^EW • 6YIMQEQ YQ GSQFYWX¸ZIP KEWSWS I TSV MWWS R­S L HMPYM¹­S TSV GSQFYWX¸ZIP “ QEMW GV¸XMGS RIWXI GEWS IZMXEV S EYQIRXS HI ZMWGSWMHEHI HS PYFVMǝGERXI • Queimam a temperaturas superiores (165°C a 235°C) às de um motor a gasóleo. Estas condiçþes aumentam a oxidação e nitração do óleo bem como o risco de desgaste nas vålvulas; • 4TIVEQ E ZIPSGMHEHIW GSRWXERXIW S UYI JE^ GSQ UYI S QSXSV XIRLE YQE QEMSV XIRH´RGME E ǝGEV GSQ HITžWMXSW I MRGVYWXE¹ÀIW

/b.b +ȏȕ + ȏ # , ȕ›ȏDŽƚ ' , + +'ȏ› šƜ, + ȏ -Ɯ+ 4W QSXSVIW E KW GSPSGEQ I\MK´RGMEW IWTIGMEMW ES PYFVMǝGERXI • Combustão a temperaturas elevadas com pouca presença de humidade; maior sensibilidade à detonação knocking e prÊ-ignição; • 4 EYQIRXS HEW XIQTIVEXYVEW I TVIWWÀIW ES R¸ZIP HE GQEVE HI GSQFYWX­S Ƹimpþem� um maior stress ES PYFVMǝGERXI VIWYPXERHS IQ › 7TMHS IRZIPLIGMQIRXS S\MHE¹­S RMXVE¹­S HITPI¹­S HS RÅQIVS FWMGS '3 EYQIRXERHS E RIGIWWMHEHI HI PYFVMǝGE¹­S e custos de manutenção; › &YQIRXS HE ZMWGSWMHEHI HS PYFVMǝGERXI VIHY^MRHS E IǝGM´RGME do motor; › +SVQE¹­S HI HITžWMXSW EYQIRXERHS S HIWKEWXI RS QSXSV •

•

Permutadores de calor dos gases de escape e os sistemas de traXEQIRXS HSW KEWIW HI IWGETI IWX­S WYNIMXSW E GSVVSW­S TSV HITSsição de componentes åcidos. Os novos motores com êmbolos em aço permitem uma maior resistência a temperaturas e pressþes elevadas. Como desvantagem ETVIWIRXEQ YQE QIRSV GETEGMHEHI HI HMWWMTE¹­S HI GEPSV UYERHS GSQTEVEHSW GSQ WIKQIRXSW HI EPYQ¸RMS I\MKMRHS ES PYFVMǝcante uma maior resistência à degradação tÊrmica e uma melhor capacidade de retirar o calor destas zonas para garantir o arrefeciQIRXS IǝGE^ HS QSXSV

2. MOTORES DE COGERAĂ‡ĂƒO A GĂ S Os motores a gĂĄs sĂŁo equipamentos de fĂĄcil instalação e normalmente X´Q YQ TIV¸SHS HI VIGYTIVE¹­S HI GETMXEP QEMW VÂŤTMHS HS UYI EW XYVFMREW ­S TEVXMGYPEVQIRXI IÇťGE^IW UYERHS I\MWXIQ TMGSW HI GSRWYmo energĂŠtico permitindo um acesso fĂĄcil a mais energia. Podem ser utilizados com vĂĄrios tipos de gases alĂŠm do gĂĄs naXYVEP GSQS S FMSKÂŤW QMWXYVE HI (- I (42 UYI Âł TVSZIRMIRXI HE HIGSQTSWM¹­S FMSPžKMGE HI QEXIVMEP SVKÂŹRMGS 3SVQEPQIRXI GSRXÂłQ

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MANUTENĂ‡ĂƒO 142/143

O tipo de gås utilizado tambÊm tem um impacto direto muito imporXERXI RS HIWIQTIRLS HSW PYFVMǝGERXIW YXMPM^EHSW 5SV I\IQTPS SW KEses de aterro ou biogås podem conter inúmeros contaminantes: • -EPSK³RISW +PÅSV I (PSVS UYI TSHIQ JSVQEV GMHSW EYQIRXERHS E TSWWMFMPMHEHI HI GSVVSW­S GSRHMGMSRERHS E ZMHE ÅXMP HS PYFVMǝGERXI • Siloxanos (presença de enxofre) que formam depósitos sólidos duVSW EYQIRXERHS S HIWKEWXI RS QSXSV