Metodologia para caracterização de depósitos de cinzas em caldeiras a carvão pulverizado

Abstract

Centrais termoelétricas se apresentam no cenário brasileiro com o importante papel de complementar ou garantir disponibilidade de energia elétrica em períodos de estiagem. A geração termoelétrica representa hoje cerca de 20 % da energia elétrica gerada no Brasil e a operação ininterrupta dessas unidades deve ser assegurada pela redução das indisponibilidades, sejam elas programadas ou não. Nas termoelétricas a carvão pulverizado, a formação de depósitos de cinzas é uma das causas principais a provocar paralisações, por predispor os tubos das unidades geradoras de vapor a mecanismos que os fragilizam ou reduzindo o desempenho da unidade. Nesse sentido, diversos trabalhos têm sido realizados para avaliar a real conseqüência do depósito de cinza, porém pouco ainda se sabe sobre os estágios iniciais da formação do depósito. Neste trabalho uma metodologia para caracterização do processo de formação do depósito de cinzas em seus estágios iniciais é proposta com a expectativa de relacionar subsídios importantes para o desenvolvimento de trabalhos futuros na área, uma vez que esta é uma abordagem diferenciada. A metodologia baseia-se na caracterização mineralógica e estrutural através de técnicas conhecidas no meio acadêmico-científico. A análise mineralógica é feita por difratometria de raios-X no difratômetro do Laboratório de Caracterização Microestrutural (LCM) do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC, permitindo conhecer, qualitativamente, as fases existentes em cada etapa de formação do depósito. Por sua vez, a análise estrutural é realizada a partir das imagens extraídas da microestrutura do depósito pelo MEV, sendo estas trabalhadas no programa Imago® para obtenção da porosidade, distribuição de tamanho de poros e covariograma das amostras. Com o covariograma, é possível obter a dimensão fractal, caracterizando-se assim a amostra em mais um parâmetro. A dimensão fractal é apresentada em diferentes áreas, como uma alternativa para mensurar uma geometria complexa ou comportamentos aleatórios. Os resultados finais indicam uma linha a ser seguida em futuros trabalhos experimentais sobre análise de depósitos de cinzas.