Isashow es eficiencia energética v1.6

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Isashow es eficiencia energética v1.6

  1. 1. Eficiência energética aplicada à siderurgiaJoão Latini FilhoSylvio Leal BarbosaWilson Braga Júnior
  2. 2. Visão geral do setor siderúrgicoO Brasil é o oitavo maior produtor de aço e o segundo maior exportador deferro gusa .A siderurgia caracteriza-se no Brasil pela importação de carvão mineral,exportação de ferro gusa.Produção mundial de aço em 2000 de 849 milhões de toneladas e 1,2bilhões de toneladas em 2010.O Brasil é responsável por 2,16% da produção de aço em 2009 com 26,5milhões de toneladas.O setor de produção de ferro gusa e aço responde por cerca de 6% doconsumo energético do país.
  3. 3. Aspectos energéticos da reduçãoUSINAS INTEGRADASNÃO INTEGRADAS ~30%BALANÇO QUÍMICO DE INSUMOSQUEIMA DO GÁS DE ALTO FORNONA TOCHA FLAREPERDA DE CALOR NO PROCESSO
  4. 4. Energia nas indústrias do Brasil 75% Bagaço de cana 60% Carvão Fonte: BEN 2010
  5. 5. Energia nas indústrias de Minas Gerais Fonte: BEEMG 2009
  6. 6. Energia nas indústrias do Espírito Santo Fonte: ASPE 2010
  7. 7. Produção não integrada de Ferro-gusa porregião do BrasilMinas Gerais é o principal pólo Brasileiro de produção de ferro gusaA região de Carajás apresenta a partir de 2006 uma taxa de crescimentona produção quase linear de aproximadamente 270 mil toneladas/ano Fonte: SINDIFER
  8. 8. O carvão na siderurgia do BrasilProdução de ferro gusa por tipo de redutor Para cada tonelada de ferro gusa é necessário, em média: 0,725t de carvão vegetal ou 0,4t de coque. Para cada tonelada de Ferro Gusa: Produzida com carvão mineral é gerado 1,9t de CO2 Produzida com carvão vegetal de reflorestamento fixa 1.1t de CO2 A queima de carvão vegetal não reflorestado gera uma quantidade de 5 t de CO2. Fonte: CENBIO Fonte: ABRAF
  9. 9. Matriz energética da siderurgia  Abertura para novas tecnologias CARVÃO VEGETAL  Fontes substituíveis e fontes únicas COQUE  Carvão 70% da matriz  Redução da dependência do carvão pelo aumento da eficiência da conversão. Fonte: BEN 2009
  10. 10. Diagrama de Sankey da siderurgia Fonte: CETEC
  11. 11. O gás de alto forno Fonte: CETEC Produção de 1.800 Nm³/t PCI médio de 4.000 kJ/Nm³ PCI médio do gás natural é de 47.500kJ/Nm³ Fonte: PUC-MG ~ 50% já utilizado para aquecimento do ar de sopro
  12. 12. Processo de geração de energiaelétrica pelo ciclo Rankine  Possibilidade de adaptação de vários tipos de combustível  Alto custo inicial para siderúrgicas não integradas  Dependência de ciclo de refrigeração  Necessidade de processo automatizadoFonte: BEN 2009
  13. 13. Simulação da capacidade de geraçãoEmpresa com capacidade de produção de 10.000 t/mêsProdução de gás de alto forno: 18x10^6 Nm³/mês = 25.000 Nm³/hQuantidade energética do gás: 27,78 MJ / mêsQuantidade de gás reinjetada no gás de alto forno ~ 50%Produção média da empresa ~ 85% Rendimento energético típico do ciclo de uma termelétrica a gás de alto forno: 20% Capacidade de geração elétrica com gás de alto forno: ~3 MW
  14. 14. Simulação para a produção total de ferro gusa no Brasil Capacidade de produção de 25,3 milhões de toneladas de gusa em 2009Produção média anual de 80%BEN 2010: Consumo da indústria brasileira foi de 5,34x10^16 JoulesSimulação das empresas de gusa apresentam capacidade de geraçãoanual de 1,45x10^16 JoulesQuantidade de energia gerada pelas indústrias de 27% do consumo totalMinas gerais integradas: 2,24 x10^16 Não integradas:1,42x10^15
  15. 15. Instalações realizadas pela concessionária Fonte: CEMIG  Capacidade de se tornar auto-sustentável em energia elétrica  Fator de capacidade variável pois está diretamente relacionado com a produtividade da empresa  Energia economizada promove benefícios para siderurgia, concessionária e meio ambiente
  16. 16. Aquecimento do ar de sopro: Glendon Gases exaustão Perdas Térmicas Fonte: CETEC
  17. 17. Turbina TRT Potencial de queima Aproveitamento das propriedades físicas Fonte: V&M
  18. 18. Considerações finaisO Brasil apresenta alto potencial de instalação de melhorias energéticas nosetor siderúrgicoBenefícios ambientais relacionados o aproveitamento energético podendogerar créditos de carbono.A utilização das tecnologias depende, na maioria dos casos, de incentivofinanceiro nas empresas não integradas.Capacidade das empresas se tornarem auto sustentáveis em energiaelétrica como vantagem competitivaRiscos a viabilidade das medidas pela não homogeneidade da produção aolongo do ano

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