1) Há várias medidas para conservar energia em caldeiras, incluindo reduzir purgas, recuperar condensado, tratar quimicamente a água para evitar depósitos, recuperar calor da água de purga e evitar vazamentos de vapor. 2) A recuperação de condensado é o método mais efetivo, pois aproveita o calor latente do vapor e reduz o consumo de combustível em 20-30%. Isso também economiza água e reduz purgas. 3) O tratamento químico

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MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA EM
CALDEIRAS
Uma parcela considerálvel do custo de operação de caldeiras envolve o gasto com
combustível. Independente do tipo utilizado (óleo combustível, gás natural, carvão, madeira,
entre outros), a adoção de medidas efetivas para minimizar o consumo de combustível
contribui de forma considerável para a redução de gastos em uma indústria.
Dentre as medidas para economizar energia em sistemas de geração de vapor, podem ser
destacadas as seguintes:
redução nas purgas de caldeira (aumento do ciclo de concentração);
recuperação de condensado;
tratamento químico adequado para evitar a formação de depósitos;
recuperação de calor de água da purga de caldeira;
evitar vazamentos de vapor.
A seguir são detalhadas algumas destas medidas.
1. Redução nas Purgas de Caldeira
As purgas de fundo e de nível nas caldeiras são indispensáveis para manter a concentração
de sólidos dissolvidos na água de caldeira dentro dos limites de controle e evitar problemas
de corrosão/arraste de água para o vapor.
As maneiras mais efetivas de assegurar a operação da caldeira com uma quantidade mínima
de purgas (e consequentemente valor máximo de ciclo de concentração) são:
pré-tratamento adequado de água de reposição;
aproveitamento máximo de condensado, melhorando assim a qualidade da água de
alimentação;
utilização de produtos químicos adequados no tratamento de manutenção.
2. Recuperação de Condensado
A recuperação de condensado é o método mais efetivo de economia de energia para
sistemas de geração de vapor. No calor total (entalpia total) do vapor, o calor latente é
aproveitado praticamente de forma integral, enquanto o calor sensível é pouco aproveitado.
Como o calor remanescente no condensado equivale a 20 e 30% do calor total do vapor, a
recuperação do condensado resulta em considerável economia de combustível.

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As vantagens da recuperação de condensado são:
- economia de combustível;
- economia de água de reposição;
- redução da vazão de purgas na caldeira.
A qualidade do condensado é similar à de uma água desmineralizada. Assim, a recuperação
de condensado como água de alimentação proporciona uma redução das purgas, através do
aumento do ciclo de concentração.
Um cuidado especial deve ser tomado para que o condensado não apresente altos teores de
ferro, o que pode invibializar seu reaproveitamento. Altas concentrações de ferro no
condensado podem levar, caso alimentado diretamente na caldeira, à formação de depósitos
nas superfícies de troca térmica e ocorrência de corrosão sob depósito.
Um método eficaz de redução na concentração de ferro no condensado é aplicar um
produto inibidor de corrosão eficaz para a parte de vapor e condensado.
3. Tratamento Químico Adequado
Para caldeiras de baixa pressão, por vezes não há qualquer processo de remoção de dureza
para a água que vai ser alimentada para o gerador de vapor. Em outros casos, existe um
abrandador para a remoção da dureza, porém o mesmo pode estar subdimencionado ou
operando de forma deficiente, ocasionando escape de dureza para a caldeira.
Em qualquer dos casos acima, a presença de dureza na água da caldeira pode gerar a
formação de depósitos nas superfícies de troca térmica. Estes depósitos prejudicam de
forma considerável a passagem de calor, pois a condutividade dos mesmos é de 20 a 100
vezes menor que o do aço carbono, conforme pode ser verificado no quadro a seguir.
“Quadro 01”
Condutividade Térmica dos Componentes de Depósitos e de Metais
Substância Condutividade Térmica
(Kcal/m.h.ºC)
Depósito de Sílica 0,2 ~ 0,4
Depósito de Carbonato de Cálcio 0,4 ~ 0,6
Depósito de Sulfato de Cálcio 0,5 ~ 2,0
Depósito de Fosfato de Cálcio 0,5 ~ 0,7
Óxido de Ferro (Hematita) 3 ~ 5
Óxido de Ferro (Magnetita) 1
Aço Carbono 40 ~ 60
Cobre 320 ~ 360

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Admitindo-se uma condutividade térmica de depósito de 0,5 Kcal/m.h.ºC, têm-se que a
cada 0,3 mm de incrustação gera um aumento de 1% no consumo de combustível,
conforme pode ser observado no gráfico a seguir.
“Relação entre Espessura de Depósito e Aumento no Consumo de
Combustível”

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4. Recuperação de Calor da Água da Purga de Caldeira
A troca de calor entre a água de alimentação e a água de blow dawn contínuo para caldeiras
aquatubulares utilizando um trocador de calor recupera a energia da purga de caldeira e
promove a redução do consumo de combustível. A figura a seguir ilustra esta afirmação.

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5. Evitar Vazamento de Vapor
A corrosão em linhas de vapor e condensado podem causar vazamentos de vapor em
qualquer ponto do sistema pós-caldeira.Também recomenda-se a manutenção adequada dos
purgadores de condensado das linhas de vapor, com a mesma finalidade de evitar
vazamento de vapor indesejados. Medidas de controle adequadas devem ser tomadas, pois
vazamentos de vapor geram perda considerável de energia.
O gráfico a seguir mostra a relação entre a pressão de vapor e a quantidade de vapor
perdida, para vários diâmetros de furos.
Elaborado por: Antonio R. P. Carvalho
Dezembro/07.