2.5 MONTAGEM E INSTALAÇÃO DO SISTEMA DE COGERAÇÃO

O sistema de cogeração usando uma pequena central termelétrica e sistema de refrigeração por absorção foi instalado no campo experimental do CEULP/ULBRA. Para abrigar o sistema foi necessário construir-se um galpão de alvenaria. O galpão foi projetado e construído considerando-se as necessidades do projeto. Com uma área de 50m2 (Fig. 06), abriga todo o sistema e uma sala que funciona como laboratório para abrigar o computador e sistema de aquisição de dados. Para garantir o fornecimento ininterrupto de água foi instalado um reservatório de água de 3000L. Este reservatório foi instalado em uma plataforma a 4m do solo para garantir que a bomba da caldeira trabalhe afogada e economizar energia.

A caldeira foi instalada próxima à turbina para minimizar as perdas de carga e baratear o custo com tubulações e mão de obra. A instalação foi totalmente feita pela equipe do projeto, incluindo alunos de iniciação científica do programa PROICT do CEULP/ULBRA. Para instalar foram necessários alguns preparativos, tais como base inercial, tubulações, isolamento, etc.

O sistema foi instalado segundo projeto do fabricante. A turbina, redutor e gerador foram instalados pelo fabricante em uma base metálica, sendo entregue montada. Para instalação do conjunto foi necessário construir uma base inercial, de acordo com o projeto do fabricante. A figura 07 mostra turbina.

A turbina é de um único estágio, fabricação Equipe, construída originalmente para fornecer 200CV e adaptada para fornecer, nesta planta, 40CV. Isto indica que, trocando-se o gerador e aumentando-se o fornecimento de vapor pode-se gerar pelo menos 150KVA em 380V trifásico.

2.6 OPERAÇÃO DA CALDEIRA

Depois de instalada a caldeira foi colocada em marcha, inicialmente com lenha. O sistema operou satisfatoriamente. As figuras 8.a e 8.b mostram a caldeira instalada em operação. Para se queimar briquetes em uma caldeira inicialmente projetada para lenha algumas adaptações são necessárias. As caldeiras a lenha de pequeno porte, normalmente tem grelha pequena e não precisam de insuflamento adicional, pois a compactação da lenha dentro da fornalha é muito pequena. Os briquetes apresentam densidade muito maior, tamanho menor e, portanto, grande compactação, necessitando-se de alguns ajustes no sistema. Para tanto foi instalada na caldeira uma grelha adicional que manteve os briquetes afastados da entrada de ar. Este procedimento melhorou a queima e diminuiu a quantidade de carvão no recolhedor de cinzas.

O briquete mostrou-se muito mais eficiente do ponto de vista calorífico, pois queimando lenha a caldeira consome 90kg/h e queimando briquetes consome 80kg/h.

(a) (b)

No entanto a quantidade de carvão residual nas cinzas é maior queimando briquetes que lenha, o que indica a necessidade de insuflamento de ar adicional na fornalha. Foi emprestado pelo IML de Palmas um soprador que foi instalado no sistema para garantir uma queima total do briquete.

Apesar de não apresentar necessidade de ar adicional como o briquete, a lenha apresentou queima mais eficiente do ponto de vista da presença de carvão nas cinzas. No entanto a produção de vapor por kg de lenha foi menor que com briquete. Além da grelha adicional, para melhorar a aeração do briquete misturou-se lenha durante a queima. A queima combinada de lenha e briquete mostrou-se mais eficiente que as duas anteriores, pois a lenha impediu a compactação do briquete e este aumentou a quantidade de calor fornecida ao gerador de vapor. A quantidade total de biomassa fornecida à caldeira não sofreu variação significativa entre o queima de briquetes somente e queima combinada.

O gerador foi ligado ao sistema de acordo com as orientações do fabricante. Foram feitas várias tomadas de dados de operação, no entanto em relação à energia gerada não foi feita coleta no sistema de aquisição de dados. Para verificar se o gerador funcionaria adequadamente, considerando-se que é uma central de pequena capacidade, que pode ser instalada em uma localidade rural isolada, adaptou-se ao sistema um painel de luzes formado por 80 lâmpadas de 100W, 220V cada (Fig. 09). Também, conectou-se ao sistema um compressor disponível no campo experimental e uma máquina de solda.

As luzes instaladas procurando-se distribuir de forma mais uniforme possível a carga entre as fases. Ao se ligar às luzes o gerador não mostrou grande variação na necessidade de vapor. Ao se conectar o compressor, com motor de 1/2hp, não se verificou variação na velocidade do gerador. Conectando-se o painel de lâmpadas e o compressor pode-se verificar uma pequena variação de velocidade no gerador. No entanto quando se ligou a máquina de solda houve necessidade de aumentar a vazão de vapor. O que se esperava, pois este equipamento consome muita energia. Considerou-se que o sistema funcionou dentro do esperado e que a tecnologia é viável e propícia.