Usinas Elétricas a Carvão

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A empresa atribui grande importância ao progresso tecnológico e ao desenvolvimento de novos produtos, muitas vezes com universidades importantes nacionais e estrangeiras, institutos de pesquisa para intercâmbio técnico e cooperação, para que nossa tecnologia de produtos em nível avançado nacional e internacional, crie mais valor para os clientes.

Equipe Profissional
A empresa é composta por mais de 30 engenheiros e técnicos, com uma rede local em toda a empresa para compartilhamento de recursos e software de design com funções avançadas, como modelagem tridimensional, demonstração dinâmica e análise de processos. Na indústria de transporte de materiais a granel tem uma vantagem única, em constante adaptação à procura do mercado, para os principais projectos nacionais para fornecer um grande número de produtos de alta qualidade.

Mercado de Produção
A rede de marketing da empresa cobre países nacionais e estrangeiros, e com muitos clientes conhecidos para estabelecer um relacionamento cooperativo estável a longo prazo, as vendas de produtos líderes nos últimos três anos

O que são usinas termelétricas a carvão

Uma usina a carvão é uma usina termelétrica que gera eletricidade a partir da queima de carvão. No início da década de 2020, as centrais eléctricas a carvão representavam um terço da produção mundial de electricidade, mas a poluição atmosférica que causam causa centenas de milhares de mortes prematuras todos os anos. O carvão enviado para usinas termelétricas a carvão é geralmente pulverizado antes de ser enviado para queima em uma caldeira de carvão pulverizado. O calor gerado pela fornalha converte a água da caldeira em vapor, que então gira uma turbina que aciona um gerador para gerar eletricidade.

Benefícios das usinas termelétricas a carvão

O carvão pode ser usado com energias renováveis para reduzir emissões
As tecnologias de biomassa podem ser incorporadas em instalações de carvão existentes, permitindo uma fonte dupla de combustível na mesma central eléctrica. Isso permite o uso de carvão, mas em menores quantidades, e isso pode ajudar a reduzir a quantidade de dióxido de carbono e cinzas produzidas no processo de queima. Isto permite que o carvão, que é uma indústria madura, mantenha o seu impacto económico sem comprometê-lo totalmente, ao mesmo tempo que também podem ser implementadas protecções ambientais.

Confiabilidade
Uma das maiores vantagens das usinas a carvão é a confiabilidade. A capacidade do carvão de fornecer energia durante os picos de demanda de energia, seja como energia de base ou fora dos horários de pico, é muito valorizada como combustível para usinas de energia. É com este facto que as centrais eléctricas avançadas alimentadas a carvão pulverizado são concebidas para apoiar o sistema de rede na prevenção de apagões.

Está disponível em uma oferta abundante
Os países industrializados, incluindo os Estados Unidos, a Índia, a China e a Rússia, têm uma grande quantidade de carvão à sua disposição. Algumas estimativas indicam que os EUA detêm carvão suficiente que já foi extraído para abastecer os recursos actuais durante os próximos 400 anos. Isso significa que temos acesso a este combustível em abundância, permitindo que as sociedades se concentrem noutras necessidades de infra-estruturas. As centrais eléctricas alimentadas a carvão são consideradas mais seguras quando comparadas com outras centrais eléctricas, como as centrais nucleares ou a gás, e a eficiência das centrais eléctricas alimentadas a carvão usina é mais.

Acessibilidade
A energia produzida a partir de usinas movidas a carvão é mais barata e acessível do que outras fontes de energia. Como o carvão é abundante, é definitivamente barato produzir energia utilizando este combustível. Além disso, não é caro extrair e explorar depósitos de carvão. Consequentemente, o seu preço permanece baixo em comparação com outras fontes de combustível e energia.

Tipos de dicas de mistura de carvão e combustível para usinas de carvão

Na Mina
Muitas minas misturam carvão como parte do seu processo normal de produção. Por exemplo, eles podem misturar carvão de diferentes origens dentro da mina para atender às especificações de carvão exigidas para uma determinada planta. Embora possa haver oportunidades para os gestores de fábrica trabalharem com uma mina para misturar carvão de forma diferente, isso pode nem sempre ser o caso.

Em navios de transporte
Para centrais eléctricas que recebem carvão através de barcaças ou navios de transporte de carvão, pode ser possível misturar carvão à medida que o navio é carregado. Neste caso, a melhor opção, como mencionado anteriormente, é adicionar os dois carvões na mesma esteira em que o navio está sendo carregado, para que não haja camadas de carvão diferentes no porão de carga. O carvão será ainda misturado à medida que o navio é descarregado, sendo esta uma boa forma de obter uma mistura homogênea.

No pátio de carvão
O carvão pode ser misturado no pátio de carvão, mas isso geralmente exige muita mão-de-obra, pode agregar custos significativos e pode não produzir resultados ideais. Ainda assim, é possível receber diferentes carvões, empilhá-los estrategicamente no recebimento e misturá-los no pátio e durante a recuperação (Figura 3). Ter espaço suficiente para realizar adequadamente a tarefa de mistura é fundamental.

Na caldeira
Algumas fábricas misturaram com sucesso diferentes carvões na caldeira. Isto pode ser feito alimentando diferentes combustíveis aos vários pulverizadores. Por exemplo, se uma fábrica tiver seis moinhos, cada um com um silo dedicado, três silos poderiam ser preenchidos com um carvão e os outros três com outro carvão, e os dois carvões seriam misturados à medida que fossem alimentados na chama. Neste caso, porém, é importante garantir que a relação ar/combustível e o equilíbrio do ar estejam ajustados corretamente. Idealmente, você deseja que a entrada de Btu de cada pulverizador seja aproximadamente a mesma. Portanto, se um carvão tiver maior valor calorífico do que o outro, poderá ser necessário diminuir o fluxo de carvão nos pulverizadores que alimentam o carvão de classificação mais elevada. Em outras palavras, tente ajustar o fluxo de carvão para que o poder calorífico fornecido por cada moinho seja igual.

O papel fundamental das usinas termelétricas a carvão

Dry Ash Handling Conveyor for Power Plants

Conversão de usinas movidas a carvão em combustível de biomassa
O combustível de biomassa é considerado neutro em carbono e apresenta uma solução alternativa à queima de carvão. A mudança do combustível do carvão para a biomassa permitirá que as centrais eléctricas alimentadas a carvão continuem a funcionar e exigirá o mínimo de modificações na central eléctrica. Todo o armazenamento de combustível, recuperação, sistema de transporte, depósitos de carvão, pulverizadores e queimadores podem ser reaproveitados para acomodar biomassa com pequenas modificações. Este tipo de conversão foi implementado com sucesso em centrais eléctricas de grande escala. Os desafios à conversão incluem a elevada volatilidade dos combustíveis de biomassa (quase o dobro da do carvão), a disponibilidade de combustível de biomassa adequado e o transporte de biomassa.

Mudando para energia renovável
Esta opção é mais adequada para usinas a carvão mais antigas, onde a maioria dos equipamentos da ilha de energia atingiu o fim de sua vida útil economicamente viável e está programada para ser desativada. O espaço físico necessário para produzir a capacidade equivalente (em GWs) a partir de usinas renováveis— como a solar ou a eólica – serão significativamente maiores do que as centrais eléctricas alimentadas a carvão. Sem espaço adicional, a capacidade de geração de energia da instalação convertida será reduzida significativamente. A demolição de equipamentos de ilhas de energia também é um processo desafiador e caro. Estes desafios não são puramente técnicos; as restrições comerciais para converter antigas centrais a carvão em centrais de energia renovável incluem o capital necessário para a demolição e o aumento do custo unitário da electricidade.

Adicionando pequenos reatores modulares
As novas centrais eléctricas alimentadas a carvão são as candidatas mais adequadas para tal conversão. Os pequenos reatores modulares (SMRs) são considerados um substituto limpo e viável para os combustíveis fósseis. O ciclo de vapor das usinas movidas a carvão e das usinas nucleares de alta temperatura é semelhante. A ilha de turbinas das usinas movidas a carvão, portanto, pode ser reutilizada e alimentada com vapor gerado por SMRs. A maturidade da tecnologia SMR é atualmente o maior desafio para sua implantação. Atualmente, existem numerosos desenvolvedores de tecnologia bem financiados e algumas empresas de serviços públicos e industriais que apoiam estes esforços.

Queimando com Gás Natural
As usinas movidas a gás natural geram até 50% menos emissões de GEE em comparação com as usinas movidas a carvão. Várias empresas de serviços públicos converteram as suas centrais a carvão para gás natural e muitas outras estão a explorar esta opção. A conversão para gás natural também resulta em uma melhor taxa de calor líquido da planta, pois reduz o consumo de energia auxiliar da planta, eliminando todos os equipamentos de manuseio de carvão e tratamento de gases de combustão. Essa conversão é cara e depende da disponibilidade e fornecimento de gás natural. As principais modificações incluem a substituição de queimadores de carvão por queimadores de gás natural, adição ou expansão de gasodutos de gás natural e trens de combustível de gás natural existentes, modificação do sistema de ar de combustão e adição de recirculação de gases de combustão. Esses fatores tornam esta opção menos atrativa.

Compreendendo a taxa de calor e a eficiência da usina a carvão

Fundamentos da taxa de calor

O termo “taxa de calor” refere-se simplesmente à eficiência de conversão de energia, em termos de “quanta energia deve ser gasta para obter uma unidade de trabalho útil”. Numa central eléctrica de combustão, o combustível é a fonte de energia e o trabalho útil é a energia eléctrica fornecida à rede, o calor do vapor fornecido a um cliente industrial ou utilizado para aquecimento, ou ambos. Como o “trabalho útil” é normalmente definido como a eletricidade e o vapor que são entregues aos clientes finais, os engenheiros tendem a trabalhar com a taxa líquida de calor da planta (NPHR).

O método de entrada/saída

Uma das formas mais simples de calcular o seu NPHR é dividir o Btu/h de consumo de calor do combustível pela sua geração líquida (eletricidade e vapor para os clientes) em termos de kW. No entanto, determinar a entrada de calor pode ser bastante difícil. Na minha experiência, uma minoria de centrais eléctricas de combustão tem uma boa medida da sua taxa real de queima de combustível em cada unidade. Uma regra prática do setor é que os alimentadores volumétricos têm precisão de +/–5%, na melhor das hipóteses, e os alimentadores gravimétricos têm precisão de +/–2%, na melhor das hipóteses. Na prática, acho que o erro real na medição da taxa de queima de combustível pode ser de 5% a 10%.

Eficiência da caldeira

Determinar a eficiência da sua caldeira é determinar efetivamente todas as diferentes ineficiências resultantes do processo de queima de combustível para criar energia a vapor. Organizações de normalização e testes, como a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) e o Deutsches Institut für Normung (DIN), têm métricas semelhantes, mas diferentes, para calcular perdas de eficiência, mas de um ponto de vista geral podem ser agrupadas nas seguintes categorias.

Eficiência da Turbina

A eficiência da turbina é essencialmente a eficiência da turbina para converter o vapor da caldeira em energia rotacional utilizável. Uma maneira simplificada de visualizar a taxa líquida de calor da turbina (NTHR) é somar os aumentos de entalpia da água de alimentação e do vapor de reaquecimento frio através do limite da caldeira e dividir isso pela geração elétrica bruta.

Melhores práticas para usinas termelétricas a carvão: filtragem e lubrificação

Confiabilidade da Turbina
As usinas a carvão geralmente funcionam continuamente por vários anos entre as paradas. Às vezes, essas paradas são planejadas para fins de manutenção, outras vezes são inesperadas. , muitas vezes causando milhões de dólares em perda de equipamentos, tempo e produção da planta. Essa consequência mostra diretamente o quão crítica é a manutenção adequada dessas plantas. É imperativo que o maquinário seja mantido em um nível de confiabilidade muito alto para evitar o maior número possível de paradas desnecessárias.

Descamação devido à água de reposição de baixa qualidade
A água usada para alimentar a caldeira muitas vezes pode causar problemas se não for filtrada e mantida adequadamente. As plantas geralmente usam o que é conhecido como água de reposição em seus sistemas. um rio ou lago próximo. Devido à sua natureza, esta água de reposição contém material biológico particulado e semissólido. Se não for filtrada corretamente, essas impurezas serão precipitadas da água diretamente nas superfícies de transferência de calor. incrustações.A evaporação na caldeira faz com que as impurezas se concentrem e podem, em última análise, causar pontos quentes nas transferências de calor. A filtragem adequada da água de reposição é crítica para eliminar incrustações devido ao alto nível de partículas.

Obstruindo Bicos de Lavagem de Cinzas de Alta Pressão
Durante o curso da operação da usina a carvão, as caldeiras desenvolverão uma quantidade significativa de cinzas à medida que queimam o carvão combustível. Essas cinzas geralmente serão fixadas nas paredes da caldeira e na tubulação interna de troca de calor. as caldeiras regularmente. Para fazer isso, as plantas costumam usar uma lança de água de alta pressão. Essas lanças de água contêm bicos de pulverização com orifícios extremamente apertados. a água. Isso significa garantir que a água não contenha nenhuma partícula que possa obstruir os bicos desses pulverizadores.

Combustível limpo para caldeira
A última armadilha a ter em conta nesta discussão é o contaminante que pode estar presente no combustível da caldeira. O trem de combustível da caldeira contém uma linha para fornecer combustível quando a caldeira está em inicialização. está a uma temperatura quente o suficiente para queimar suficientemente o carvão combustível. Este combustível inicial também precisa ser filtrado adequadamente para remover quaisquer contaminantes estranhos. caldeira.

Necessidades de usinas termelétricas a carvão: garantir conformidade de emissões de longo prazo

A combinação de conformidade e flexibilidade
Os operadores de centrais eléctricas a carvão precisam de cumprir regulamentações locais e nacionais cada vez mais rigorosas sobre emissões. O seu objetivo é garantir operações de instalações sustentáveis, fiáveis e conformes durante a próxima década, o que implica a possibilidade de manter a flexibilidade nos combustíveis.

Autoridades estão desafiando usinas termelétricas a carvão
A produção de energia a carvão, devido aos poluentes emitidos pela queima do carvão, é um sector que está a ser desafiado pelas autoridades de muitos territórios a contribuir activamente para a melhoria das condições ambientais e de saúde pública.

As centrais elétricas a carvão devem melhorar continuamente a sua pegada ambiental
A transição energética para as energias renováveis será um processo moroso, pelo que a melhoria da sustentabilidade da rede eléctrica exigirá que as caldeiras a carvão produzam com uma pegada ambiental constantemente melhorada.

Variações locais de requisitos legais para usinas termelétricas a carvão
Os regulamentos tendem a diferir muito de uma região para outra. Por exemplo, na União Europeia, aplica-se a regulamentação BREF, enquanto nos EUA devem ser cumpridas leis como a Clean Air Act, MATS e Regional Haze.

Nossa fábrica

foi fundada em 2006, cobre uma área de mais de 100 acres, o tamanho da equipe de 120 pessoas, é uma produção profissional de fabricantes de equipamentos de transporte e transporte, ao longo dos anos, a empresa atribui grande importância para o progresso tecnológico dos produtos, e continuar a desenvolver novos produtos, os produtos são amplamente utilizados em energia, metalurgia, indústria química, portos, proteção ambiental e outras indústrias. A empresa está localizada na cidade de Yidu, província de Hubei, China. Yidu é uma cidade antiga com uma longa história de mais de 2.100 anos, onde belas paisagens, transporte conveniente, trens de alta velocidade, Xangai e Hurong e outras passagens de alta velocidade pela cidade, mas também o Aeroporto Internacional de Três Gargantas está próximo , transporte tridimensional, serviço conveniente e mente aberta, estimulando o desenvolvimento e o crescimento das empresas.

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Perguntas frequentes

P: Ainda existem usinas elétricas movidas a carvão nos EUA?

R: Esta é uma lista das 214 usinas elétricas movidas a carvão em operação nos Estados Unidos. O carvão gerou 16% da electricidade nos Estados Unidos em 2023, uma quantidade inferior à proveniente das energias renováveis ou da energia nuclear, e cerca de metade da gerada pelas centrais de gás natural.

P: Quais são os problemas das usinas termelétricas a carvão?

R: Várias emissões principais resultam da queima de carvão: Dióxido de enxofre, que contribui para a chuva ácida e doenças respiratórias. Óxidos de nitrogênio, que contribuem para a poluição atmosférica e doenças respiratórias. Partículas, que contribuem para a poluição atmosférica, neblina, doenças respiratórias e pulmonares. A Pensilvânia abriga o maior número de usinas de energia a carvão nos Estados Unidos. Em julho de 2024, o estado do Nordeste contava com 15 usinas movidas a carvão em operação.

P: Por que tantas usinas a carvão estão fechando?

R: O declínio deveu-se em grande parte ao facto de os serviços públicos e os operadores de rede dependerem mais de centrais eléctricas a gás natural, que são muito mais baratas de construir e operar do que as centrais a carvão. O crescimento das energias renováveis também contribuiu para o recuo do carvão, mas não tanto como o crescimento do gás.

P: O carvão é o pior combustível fóssil?

R: O carvão é um combustível fóssil e é o mais sujo de todos, responsável por mais de 0,3°C do aumento de 1°C nas temperaturas médias globais. Isso o torna a maior fonte de aumento da temperatura global. O petróleo libera uma enorme quantidade de carbono quando queimado – aproximadamente um terço do total de emissões de carbono do mundo.

P: Qual país tem mais usinas a carvão?

R: China
A China tem o maior número de centrais eléctricas a carvão de qualquer país ou território do mundo. Em julho de 2024, havia 1.161 usinas elétricas a carvão operacionais no continente chinês. Isto foi mais de quatro vezes o número dessas centrais eléctricas na Índia, que ficou em segundo lugar.

P: Como funciona uma usina termelétrica a carvão?

R: Como uma espécie de central térmica, uma central a carvão converte a energia química armazenada no carvão sucessivamente em energia térmica, energia mecânica e, finalmente, energia elétrica. O carvão é geralmente pulverizado e depois queimado em uma caldeira a carvão pulverizado.

P: Qual é a distância segura para viver de uma usina a carvão?

R: Um raio de três milhas é consistente com a literatura e estudos de justiça ambiental, incluindo o relatório da Associação Nacional para o Avanço das Pessoas de Cor (NAACP) "Coal Blooded: Putting Profits Before People", o "EJ Screening Report for the Clean Power Plan" da EPA ", Resíduos Tóxicos e Raça e Resíduos Tóxicos e ...

P: Porque é que a energia é desperdiçada numa central eléctrica a carvão?

R: Eles normalmente queimam carvão ou gás para aquecer água, o que produz vapor que gira as pás de uma turbina que interage com ímãs para gerar eletricidade. Mais de dois terços da energia do carvão é liberada como calor residual no processo de múltiplas etapas de produção de eletricidade.

P: Quanto custa manter uma usina a carvão funcionando?

R: A EIA classificou estas centrais a carvão em três grupos com base nos seus custos médios de operação e manutenção. O grupo de custo mais elevado operava a custos que variavam entre 28 dólares por megawatt-hora (MWh) e 40 dólares/MWh, e o grupo de custo mais baixo operava entre 20 dólares/MWh e 26 dólares/MWh.

P: Qual estado paga mais pelos mineiros de carvão?

R: Os 50 estados mais bem pagos para empregos em mineração subterrânea de carvão nos EUA Identificamos dez estados onde o salário típico para um trabalho em mineração subterrânea de carvão está acima da média nacional. No topo da lista está Nova Jersey, com Wisconsin e Washington logo atrás, em segundo e terceiro.

P: Estão sendo construídas novas usinas a carvão?

R: A China e, em menor medida, a Índia, ainda planeiam construir centrais a carvão daqui a muitos anos. Em 2023, a construção de novas centrais a carvão atingiu o máximo em oito anos na China. Se a China construísse todos os outros que propôs, acrescentaria o equivalente a um terço da sua frota operacional atual.

P: Quantos anos de carvão restam?

R: Com base na produção de carvão dos EUA em 2022, de cerca de 0,594 mil milhões de toneladas curtas, as reservas recuperáveis de carvão durariam cerca de 422 anos, e as reservas recuperáveis nas minas produtoras durariam cerca de 20 anos. O número real de anos que essas reservas durarão depende de alterações nas estimativas de produção e reservas.

P: O que acontece com as cinzas de uma usina termelétrica a carvão?

R: Algumas usinas de energia podem descartá-lo em represas superficiais ou em aterros sanitários. Outros podem descarregá-lo em um curso de água próximo, de acordo com a licença de descarga de água da usina. As cinzas de carvão também podem ser recicladas em produtos como concreto ou painéis de parede.

P: O que está substituindo as usinas termelétricas a carvão?

R: Um relatório do DOE de 2022 descobriu que mais de 300 instalações de usinas a carvão existentes e desativadas são adequadas para hospedar usinas nucleares avançadas. Cada central poderia corresponder ao tamanho do local a ser convertido e ajudar a aumentar a capacidade nuclear em mais de 250 GW – quase triplicando a sua capacidade actual de 95 GW.

P: Qual estado tem mais usinas elétricas movidas a carvão?

R: A Pensilvânia abriga o maior número de usinas de energia a carvão dos Estados Unidos. Em julho de 2024, o estado do Nordeste tinha 15 usinas a carvão em operação. Esta é uma lista das 214 usinas a carvão em operação nos Estados Unidos.

P: Onde é que os EUA obtêm a maior parte do seu carvão?

R: O carvão é encontrado principalmente em três regiões: a região carbonífera dos Apalaches, a região carbonífera do Interior e a região carbonífera Ocidental (inclui a Bacia do Rio Powder). As duas maiores minas de carvão dos Estados Unidos são as minas Black Thunder e North Antelope Rochelle, no Wyoming.

P: Quais são os problemas das usinas termelétricas a carvão?

R: Emissões da queima de carvão. Partículas, que contribuem para poluição atmosférica, neblina, doenças respiratórias e pulmonares. Dióxido de carbono (CO2), que é o principal gás de efeito estufa produzido pela queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural)

P: Quais são os prós e os contras das usinas a carvão?

R: Por um lado, o carvão oferece diversas vantagens, tais como a sua abundância, acessibilidade e fiabilidade como fonte de eletricidade. Por outro lado, as suas desvantagens, incluindo impactos ambientais prejudiciais, riscos para a saúde pública e contribuições para as alterações climáticas, não podem ser ignoradas.

P: As centrais eléctricas a carvão são rentáveis?

R: Os autores ilustram este ponto mostrando que a maioria das usinas a carvão são substancialmente mais caras que a eólica e a solar. Cerca de 80 por cento das centrais a carvão no relatório têm custos operacionais que são pelo menos um terço superiores aos custos de obtenção de electricidade a partir de novas fontes eólicas e solares.

P: Porque é que a energia é desperdiçada numa central eléctrica a carvão?

Somos conhecidos como um dos principais fabricantes e fornecedores de usinas elétricas a carvão na China. Se você for comprar usinas de energia a carvão personalizadas em massa, seja bem-vindo para obter uma cotação de nossa fábrica.