Soluções para tratamento de gases NOx

Fundo

A PT Jaya Energi opera uma usina termelétrica a carvão de 300 MW que fornece eletricidade para mais de 500.000 residências. Em 2023, o Ministério do Meio Ambiente e Florestas da Indonésia (KLHK) endureceu os padrões de emissão atmosférica por meio da Portaria nº PM-14/2023, exigindo que todas as usinas a carvão reduzissem as emissões de NOₓ para ≤100 mg/Nm³ (em comparação com os 400 mg/Nm³ anteriores). Os controles de combustão existentes na planta só conseguiam atingir cerca de 250 mg/Nm³ — muito aquém do exigido.

Diante da possibilidade de multas e restrições operacionais, a usina começou a buscar uma solução confiável de desnitrificação (DeNOx). Após analisar fornecedores internacionais, eles descobriram Energia eterna por meio de um webinar do setor sobre “Sistemas SCR de alta eficiência para usinas de carvão no Sudeste Asiático” e ficamos impressionados com os projetos de referência da Everpower no Vietnã e nas Filipinas.

Principais desafios

• Alto teor de cinzas e álcalisO carvão indonésio possui altos níveis de cálcio e potássio, o que pode envenenar catalisadores convencionais à base de vanádio.
• Espaço limitadoA área da chaminé traseira da caldeira estava congestionada com o precipitador eletrostático e o ventilador de tiragem induzida existentes — não havia espaço para reatores grandes.
• Gás de combustão com alta umidadeO clima de monções leva à condensação frequente, representando um risco. deposição de bissulfato de amônio (ABS) abaixo de 300°C.
• Necessidades de apoio localÉ necessário o comissionamento e treinamento no local para operadores locais não familiarizados com sistemas SCR.

Solução personalizada da Everpower

Para enfrentar esses desafios e, ao mesmo tempo, garantir a conformidade a longo prazo, a Everpower projetou um Sistema SCR compacto e de alta eficiência com base nos princípios fundamentais de Redução Catalítica Seletiva (SCR)—uma tecnologia cuja eficácia foi comprovada em milhares de instalações em todo o mundo.

Como funciona o SCR: a química encontra a engenharia

O cerne do processo SCR reside em oxidação seletiva de óxidos de nitrogênio (NOₓ) usando amônia (NH₃) como agente redutor. Sob condições controladas, a NH₃ reage preferencialmente com o NOₓ em vez do oxigênio nos gases de combustão, produzindo nitrogênio (N₂) e água (H₂O) inofensivos. sem poluentes secundários ou subprodutos nocivos.

As principais reações químicas são:

(1) 4NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O
(2) 2NO₂ + 4NH₃ + O₂ → 3N₂ + 6H₂O

Essas reações ocorrem de forma eficiente apenas dentro de uma faixa estreita de temperatura — aproximadamente 980 °C sem catalisadorNo entanto, quando um catalisador Com a introdução da enzima, a reação torna-se viável a temperaturas muito mais baixas: 300–400°C, que se alinha perfeitamente com a temperatura dos gases de combustão entre o economizador e o pré-aquecedor de ar em caldeiras a carvão. Isso torna o SCR ideal para adaptação em instalações existentes sem grandes modificações térmicas.

Além disso, como as concentrações de NOₓ nos gases de combustão são relativamente baixas, o calor liberado durante a reação é insignificante — o que significa que Não é necessário aquecimento adicional.e o sistema permanece termicamente estável em condições normais de operação.

Essa base científica permitiu à Ever-power projetar uma solução que não apenas atende às metas de desempenho, mas também se integra perfeitamente ao ambiente operacional da usina.

Projetado para condições do mundo real

Com base nessa abordagem orientada pela química, a Ever-power implementou as seguintes soluções personalizadas:

✅ 1. Projeto de catalisador de alta resistência

• Selecionado Catalisador V₂O₅-WO₃/TiO₂ com maior resistência ao envenenamento por álcalis (Ca, K), comum no carvão indonésio.
• Estrutura de poros e espaçamento entre células otimizados (6,5 mm) para minimizar o acúmulo de cinzas e a queda de pressão.

✅ 2. Layout compacto de reator vertical

• Instalado Reator SCR de fluxo descendente diretamente entre a caldeira e o ESP para economizar espaço.
• Projetado com construção modular Para facilitar o transporte e a instalação durante interrupções.

✅ 3. Estratégia de Controle de Temperatura e Amônia

• A temperatura dos gases de combustão foi mantida em 320–350°C—acima do ponto de orvalho do ABS—para evitar a formação de sulfato de amônio
• Usado Grade de injeção de amônia de 3 zonas (AIG) Com controle de feedback em tempo real para garantir a proporção ideal de NH₃/NOₓ e minimizar o escape.

✅ 4. Operação e suporte localizados

• Oferecido Interface HMI bilíngue (Inglês/Indonésio) para operação intuitiva
• Realizei treinamento abrangente para engenheiros de fábrica.
• Depósito regional de peças de reposição estabelecido em Surabaya para resposta rápida.

Todo o sistema foi entregue em módulos pré-fabricados, instalado em 8 semanas e comissionado com sucesso durante uma parada programada para manutenção.

Resultados e desempenho

• Eficiência de remoção de NOₓ: 92% (entrada: 280 mg/Nm³ → saída: 22 mg/Nm³)
• Escoamento de Amônia: <2 ppm (bem abaixo do limite de 3 ppm)
• Queda de pressão<800 Pa — sem impacto na tiragem da caldeira
• Conformidade: Inspeção KLHK aprovada com sucesso no primeiro trimestre de 2024
• Simplicidade operacionalControle totalmente automatizado; a equipe local agora opera de forma independente.

“A Everpower não apenas nos vendeu um reator — ela nos entregou uma garantia de conformidade. O conhecimento que eles têm do carvão do Sudeste Asiático fez toda a diferença.”
— Senhor Budi Santoso, Gerente de Planta, PT Jaya Energi