Instrumentação e análise de gases para instalações de incineração

As instalações de incineração e as unidades de valorização energética (UVE) são instalações de combustão cujas emissões gasosas são limitadas por regulamentações estritas. Para otimizar o desempenho energético, proteger o ambiente, medir os poluentes nos gases de combustão e garantir a segurança do processo técnico, é essencial instalarinstrumentos de medição fiáveis e precisos(sensor de pressão, sonda de temperatura, medidor de caudal, sonda de nível, medidor de energia) e equipamentosde análise de gases.

A recuperação de energia a partir de resíduos não perigosos é um processo crucial para a gestão de resíduos e a produção de energia renovável. As instalações de incineração de resíduos domésticos (UIOM) desempenham um papel essencial neste processo, recuperando a energia produzida aquando da queima dos resíduos.

Estas instalações de incineração não só reduzem o volume de resíduos, como também os transformam num valioso recurso energético. Ao queimar os resíduos, as MWIP geram calor e eletricidade, contribuindo assim para a recuperação de energia a partir dos resíduos. Nesta secção, exploramos os princípios de funcionamento dos MWIP e as várias fases envolvidas na conversão de resíduos em energia.

Os resíduos tratados nos MWIP são principalmente resíduos domésticos, mas também resíduos industriais e domésticos. Estes resíduos são caracterizados pelo seu poder calorífico inferior (PCI), que define a energia produzida durante a combustão. Os resíduos com um elevado PCI são mais adequados para a recuperação de energia, uma vez que produzem mais calor quando queimados. Ao tratar estes diferentes tipos de resíduos, os incineradores industriais ajudam a reduzir os volumes de resíduos e a recuperar energia valiosa.

Instalação de incineração de resíduos domésticos

Incinerador industrial

Um incinerador industrial é um forno no qual são queimados resíduos. Os resíduos transportados para um incinerador de soleira fixa são queimados até serem transformados em cinzas. Um incinerador de soleira fixa é composto por uma soleira de secagem, uma soleira de combustão e um pós-combustor.

1. Os resíduos são primeiro transportados para um forno de secagem onde são secos com ar quente a mais de 200°C e incendiados.
2. Os resíduos são então alimentados a um dispositivo de combustão, cuja velocidade é controlada para manter uma posição de combustão constante.
3. Finalmente, num pós-combustor, os resíduos são queimados a uma temperatura entre 850°C e 950°C para evitar a formação de dioxinas.
   
   

Caldeira de incineração industrial

Lareira e utilidades

Torre de arrefecimento

A temperatura do gás de combustão durante o processo de incineração de resíduos é superior a 800°C. É depois arrefecido para menos de 250°C à medida que o gás passa pelas caldeiras e tubagens. A torre de arrefecimento baixa a temperatura do gás de combustão para 150°C, pulverizando água no gás de combustão.

A temperatura dos gases de combustão é reduzida para evitar, até certo ponto, a ressíntese de dioxinas. As dioxinas são geradas a partir de cinzas de incineração e de fontes de cloro.

Filtro de mangas (+ equipamento de descloração)

Um filtro de mangas, também conhecido como casa de mangas, contém várias camadas de tecido. O número de camadas varia de 10 a várias centenas, consoante a escala da instalação. Um filtro de mangas é capaz de filtrar partículas tão pequenas como 0,2 pm. Quando o gás a filtrar contém poeiras, é adicionada cal apagada. Esta absorve o cloro e as partículas nocivas. O gás é assim limpo e filtrado antes de sair da chaminé. A poeira na superfície dos filtros deve ser removida regularmente.

Equipamento de desnitrificação com redução não catalítica selectiva (SNCR)

O sistema de desnitrificação é essencial para reduzir as emissões de NOx para a atmosfera.

Os óxidos de azoto (NOx) contidos nos gases de combustão produzem uma substância nociva chamada oxidante fotoquímico quando entram em contacto com os raios ultravioleta. Se o oxidante fotoquímico permanecer na atmosfera, transforma-se em smog, conhecido como smog fotoquímico.

O NOx libertado no ar liga-se com H2O ou O2 para formar HN03. Isto provoca chuvas ácidas, que poluem os rios e os solos.

Numa unidade de desnitrificação, o NH3 é adicionado aos gases de combustão para que o NOx seja reduzido a N e H2O. A unidade catalítica tem um catalisador em forma de favo de mel que ajuda o NOx e o NH3 a ligarem-se. 

Para poupar energia e reduzir os custos, é importante medir a concentração de NH3 e controlar a quantidade de NH3 utilizada.

Produção de energia a partir de resíduos

A valorização energética dos resíduos consiste em recuperar e valorizar a energia produzida pela queima dos resíduos. Esta energia pode ser utilizada sob a forma de calor ou de eletricidade. Os MWIP e outras centrais de valorização energética estão equipados com caldeiras industriais para recuperar o calor e turbinas para produzir eletricidade. O calor pode também ser transferido para uma rede de aquecimento urbano para abastecer os edifícios da região. Este processo maximiza a utilização dos recursos disponíveis e reduz a dependência dos combustíveis fósseis, ajudando simultaneamente a proteger o ambiente.