As usinas de carvão funcionam

Tipos de Centrais Elétricas a Carvão

Centrais elétricas a carvão são instalações industriais que convertem carvão em eletricidade. O aquecimento da água para gerar vapor é o processo utilizado para produzir eletricidade nessas centrais. O vapor, então, gira uma turbina conectada a um gerador, que produz a eletricidade.

Existem dois tipos principais de centrais elétricas a carvão:

• Centrais Elétricas a Carvão Tradicionais

  As centrais elétricas a carvão tradicionais também são conhecidas como centrais elétricas térmicas ou convencionais a carvão. Essas usinas queimam carvão para aquecer a água em uma caldeira. A água aquecida se transforma em vapor, que aciona uma turbina conectada a um gerador elétrico. Essas centrais elétricas têm uma alta taxa de emissão de dióxido de carbono (CO2) e outros gases de efeito estufa.

• Centrais Elétricas a Carvão Limpo

  As centrais elétricas a carvão limpo tentam reduzir os danos ambientais utilizando tecnologia avançada para reduzir as emissões de gases de efeito estufa durante a combustão do carvão. Algumas centrais elétricas a carvão limpo usam sistemas integrados de gaseificação em ciclo combinado (IGCC) que transformam o carvão em gás antes de queimá-lo. Este método reduz a emissão de CO2 e outros poluentes do carvão. Outras tecnologias de carvão limpo incluem captura e armazenamento de carbono (CCS) que capturam e armazenam o carbono emitido pela queima de carvão. Apesar do nome, as centrais elétricas a carvão limpo não são totalmente livres de poluição em comparação com as centrais elétricas a carvão regulares.

Especificação e manutenção do trabalho em centrais elétricas a carvão

Geralmente, as seguintes especificações de centrais elétricas a carvão são essenciais para acomodar o mecanismo de funcionamento de uma central elétrica a carvão.

• Capacidade

  Os tamanhos das centrais elétricas a carvão podem variar, mas sua capacidade é normalmente medida em megawatts (MW) ou gigawatts (GW). Um gigawatt pode fornecer eletricidade suficiente para alimentar aproximadamente 700.000 casas.

• Sistema de Abastecimento de Combustível

  Isso se refere ao mecanismo pelo qual o carvão é fornecido à central elétrica para que ela funcione de forma eficaz. Isso pode incluir sistemas de transporte como ferrovias, portos dedicados e vias navegáveis onde barcaças e navios podem ser usados para fornecer o combustível de carvão.

• Caldeira

  A caldeira de uma central elétrica a carvão é seu sistema de aquecimento central. O carvão é inflamado e o calor gerado ferve a água, criando vapor. A pressão do vapor, então, aciona uma turbina.

• Turbina

  A turbina em uma central elétrica a carvão é como uma turbina eólica, mas em vez de vento, ela gira devido ao vapor produzido pela água fervente aquecida pela queima de carvão. A turbina consiste em pás que giram quando o vapor de alta pressão atinge-as, gerando energia mecânica que se transforma em eletricidade através de um gerador.

• Gerador

  Conforme as pás da turbina giram, um gerador conectado à turbina transforma a energia mecânica em energia elétrica. A rotação da turbina cria um campo eletromagnético no gerador que produz eletricidade.

• Sistema de Refrigeração

  Depois que o vapor empurrou as pás da turbina, ele precisa ser resfriado e condensado de volta à água para retornar à caldeira. Esse processo é realizado usando um sistema de refrigeração que inclui torres de refrigeração que liberam calor para a atmosfera.

• Sistemas de Controle de Emissões

  A função principal de uma central elétrica a carvão é converter carvão em energia. No entanto, também deve contabilizar e controlar as emissões que vêm da queima de carvão, como dióxido de carbono, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e material particulado. É aí que os sistemas de controle de emissões entram em ação, reduzindo o impacto das centrais elétricas a carvão no meio ambiente.

• Conexão à Rede

  A eletricidade de uma central elétrica a carvão é transmitida através de linhas de alta tensão para subestações. Das subestações, ela é transmitida para residências, empresas e indústrias através da rede elétrica.

Como existem vários tipos de centrais elétricas a carvão, cada uma pode ter sua característica única que a diferencia das outras e acomoda de forma mais precisa as necessidades de uma comunidade. No entanto, assim como qualquer outra máquina ou qualquer outra central elétrica, é vital realizar inspeções e práticas de manutenção de rotina para que a central elétrica a carvão desempenhe seu papel de forma eficaz e também prolongue sua vida útil.

É crucial que as práticas de segurança sejam seguidas para mitigar o risco de acidentes ou quaisquer circunstâncias perigosas. Isso pode incluir procedimentos como práticas de bloqueio/etiquetagem (Lotto), práticas de trabalho seguras e equipamentos de proteção individual (EPI), entre os requisitos específicos para a planta em questão.

A prática de manutenção da central elétrica a carvão pode ser dividida nas seguintes categorias:

• Manutenção Preventiva

  Esta é a rotina de manutenção programada que geralmente é realizada em equipamentos e máquinas para mantê-los, prolongar sua vida útil e evitar quaisquer falhas imprevistas, inesperadas e inevitáveis. A manutenção preventiva para centrais elétricas a carvão pode incluir inspeções regulares e manutenção de componentes críticos como turbinas e caldeiras.

• Manutenção Preditiva

  Esse tipo de manutenção envolve o monitoramento regular da condição, saúde e desempenho do equipamento para realizar a manutenção no momento certo. A manutenção preditiva para uma central elétrica a carvão pode incluir análise de vibração da turbina, monitoramento de emissões e monitoramento da eficiência da caldeira, entre muitas outras técnicas.

• Manutenção Corretiva

  Isso também pode ser chamado de "manutenção de reparo". Basicamente, é a resposta a uma falha ou quebra inesperada com o objetivo de restaurar a operação normal. A manutenção corretiva para centrais elétricas a carvão pode envolver reparo de turbinas ou substituição de um componente defeituoso da caldeira.

Cenários de como as centrais elétricas a carvão funcionam

Embora muitas nações estejam buscando alternativas aos combustíveis fósseis, as centrais elétricas a carvão continuam a fornecer eletricidade. Aqui estão algumas indústrias onde as centrais elétricas a carvão funcionam de forma eficaz.

• Indústrias em Nações em Desenvolvimento

  Nações em desenvolvimento com acesso limitado a recursos naturais para geração de energia não têm outra opção senão usar centrais elétricas a carvão. A tecnologia é acessível e eles podem instalá-la rapidamente para fornecer às pessoas a eletricidade básica necessária para iluminação, aquecimento e funcionamento de pequenas empresas.

• Indústrias de Metais e Minerais

  As indústrias de processamento de metais e minerais frequentemente usam centrais elétricas a carvão, especialmente aquelas com suas próprias minas de carvão. Elas são capazes de usar as usinas para fornecer não apenas as necessidades de eletricidade da usina, mas também calor residual a carvão para secar minerais como minério de ferro e alumínio e para aumentar as temperaturas em fundições e fornos. Um bom exemplo é uma fundição de alumínio que precisa de um suprimento constante de carvão eletricamente voraz de alta temperatura para produzir alumínio. Isso reduz os custos operacionais e aumenta a independência energética, reduzindo a vulnerabilidade às flutuações do mercado nos preços da eletricidade.

• Fabricantes de Cimento

  Os fabricantes de cimento exigem alta energia para secar matérias-primas e para acender fornos em altas temperaturas. Seus custos operacionais aumentam quando o preço da eletricidade aumenta. Em vez de depender da rede para eletricidade ou gás natural, alguns fabricantes de cimento que possuem minas de carvão as usam e centrais elétricas a carvão para fornecer calor residual a carvão e eletricidade. Mesmo aqueles sem minas de carvão podem instalar uma central elétrica a carvão para reduzir seus custos de produção, pois o cimento especializado exige grandes quantidades de energia para ser produzido.

• Grandes Complexos Industriais

  Grandes complexos industriais que exigem eletricidade constante e grandes quantidades de calor frequentemente usam centrais elétricas a carvão como sua principal fonte de energia. Esses incluem fábricas, refinarias e plantas químicas. Elas são candidatas ideais para a instalação de centrais elétricas a carvão, pois exigem um fornecimento constante e barato de energia, o que o carvão fornece, e o excesso de calor das usinas é utilizado em outros processos fabris.

• Locais Remotos

  As centrais elétricas a carvão fornecem eletricidade em locais remotos onde o custo de conexão à rede é proibitivamente caro. No entanto, as áreas remotas são obrigadas a instalar alguma forma de geração de energia. Em vez de depender de uma distribuição complexa de energia, uma central elétrica a carvão poderia ser instalada no local para fornecer eletricidade diretamente para produção, reduzindo o custo de entrega da eletricidade.

Como escolher centrais elétricas a carvão

Os gerentes de compras que procuram centrais elétricas a carvão à venda devem priorizar fornecedores com usinas de alta capacidade. As usinas de maior capacidade fornecem eletricidade adequada para várias aplicações. Além disso, os compradores devem considerar usinas com sistemas de produção eficientes. As usinas eficientes levam a custos operacionais mais baixos. É crucial comprar de fornecedores com usinas que atendam aos padrões de emissão estabelecidos. Essas usinas reduzem a pegada de carbono de um negócio.

Além disso, negocie descontos para compras em massa. Isso é especialmente importante para empresas que exigem grandes quantidades de centrais elétricas a carvão. Os compradores também devem procurar usinas compatíveis com diferentes tipos de carvão. Essa versatilidade garante um fornecimento constante de energia mesmo quando um determinado tipo de carvão não está disponível. Opte por usinas projetadas para fácil manutenção e que tenham peças de reposição prontamente disponíveis.

Além disso, os gerentes de compras devem obter usinas com processos automatizados que exigem mínima supervisão manual. Os sistemas automatizados melhoram a eficiência e a produtividade. Certifique-se de que as centrais elétricas a carvão tenham suporte ao cliente adequado e serviços pós-venda. Isso fornecerá aos clientes o suporte técnico necessário. Finalmente, os compradores devem procurar usinas com altos padrões de segurança para evitar acidentes e garantir operações seguras.

P&R

P: Existem maneiras alternativas de usar carvão na geração de energia?

R: Sim, a gaseificação do carvão é um método alternativo. Neste processo, o carvão é convertido em gás, que é então queimado para produzir eletricidade. Este método é às vezes considerado uma maneira mais limpa e eficiente de usar carvão.

P: Qual é o futuro das centrais elétricas a carvão?

R: As centrais elétricas a carvão enfrentam desafios porque muitos países desejam reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Como resultado, há um interesse crescente em fontes de energia renováveis, como energia solar e eólica. Essas não dependem da queima de combustíveis. Embora as centrais elétricas a carvão ainda sejam importantes para a geração de energia atualmente, a mudança para uma energia mais limpa provavelmente continuará.

P: As centrais elétricas a carvão contribuem significativamente para as emissões globais de CO2?

R: Sim, as centrais elétricas a carvão são uma fonte importante de emissões de dióxido de carbono (CO2). Elas são responsáveis por cerca de 46% das emissões globais de CO2 provenientes da combustão de combustíveis. Isso as torna uma contribuinte significativa para as mudanças climáticas e a necessidade de reduzir essas emissões.

P: Quais são algumas vantagens das centrais elétricas a carvão?

R: As centrais elétricas a carvão fornecem uma fonte estável e confiável de energia. O carvão é abundante e pode ser encontrado em muitos países, o que ajuda a reduzir a necessidade de depender de combustíveis importados. As centrais elétricas a carvão também são capazes de gerar grandes quantidades de eletricidade para atender às altas demandas de energia. A tecnologia para construir e gerenciar centrais elétricas a carvão é bem estabelecida e conhecida.