Neste artigo demonstraremos como calcular os custos de energia por tonelada de vapor. Saber calcular com precisão o custo de produção de vapor é fundamental para otimizar suas instalações e economizar recursos energéticos.
CUSTOS DE ENERGIA POR TONELADA DE VAPOR
Gostaríamos de estimar os custos de energia a seguir com a ajuda de um exemplo:
Caldeira a vapor para vapor de 10,0 bar(g) (hf = 2776 kJ / kg)
Eficiência da planta da caldeira: 90%
Retorno do condensado: 100% (T = 100 ºC, hf = 420 kJ / kg)
Valor calórico do gás natural: 31,65 MJ / m3
O consumo de gás para uma tonelada de vapor é, portanto, calculado da seguinte forma:
Se apenas 50% do condensado for devolvido, o consumo aumenta para:
Os custos com vapor são, portanto, 8,9% mais elevados do que se todo o condensado fosse devolvido.
A entalpia da água fria de reposição é desconsiderada neste cálculo por causa de simplicidade. Não são levados em consideração quaisquer custos adicionais de água (custos de água, custos de tratamento de efluentes, depreciação etc.). Se nenhum condensado for retornado, então 97,6 m3 de gás natural são necessários para produzir uma tonelada de vapor de 10 bar.
Aviso!
É aconselhável ter uma visão crítica dos cálculos de consumo de combustível. Os consultores geralmente baseiam seus cálculos em uma temperatura do desaerador de 105 ºC, independentemente da quantidade de condensado que é realmente devolvido. O cálculo para uma caldeira a vapor de 10,0 bar(g) com uma eficiência de 90% é o seguinte:
Na realidade, esse cálculo deveria ser baseado em 50% do retorno do condensado e uma temperatura da água de alimentação de 10 ºC, por exemplo.
Nesse caso, o consumo de gás seria:
ENERGIA DO CONDENSADO
Se uma tonelada de condensado com uma temperatura de 100 ºC não for devolvida, a perda de energia é a seguinte, assumindo uma eficiência da caldeira de 90%:
A energia do condensado de 5,0 bar(g) de vapor (152 ºC, hf = 640 kJ / kg) é equivalente a 22,5 m3 de gás natural para uma eficiência da caldeira de 90%.
