Analisadores de combustão

Os analisadores de combustão são instrumentos dedicados ao monitoramento das emissões de poluentes e da eficiência da combustão em caldeiras, queimadores, fornos industriais e sistemas de aquecimento. Eles medem simultaneamente os principais parâmetros dos gases de combustão: oxigênio (O₂), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂), óxidos de nitrogênio (NOx), dióxido de enxofre (SO₂), hidrocarbonetos não queimados, temperatura dos gases de combustão e tiragem (pressão diferencial entre a chaminé e o ambiente). Calculam automaticamente a eficiência da combustão, as perdas na chaminé, o excesso de ar, o lambda e o λ. São utilizados para manutenção de sistemas de aquecimento, inspeções periódicas obrigatórias, controles ambientais, otimização energética e pesquisa e desenvolvimento de novos queimadores.

Sensores utilizados

Os sensores mais comuns são: sensores eletroquímicos para O2, CO, NOx, SO2 e H2 (compactos, precisos para aplicações industriais padrão, vida útil de 1 a 3 anos, sendo necessária a substituição após esse período); sensores NDIR para CO2 e hidrocarbonetos (vida útil praticamente ilimitada, sem degradação); sensores paramagnéticos de alta precisão para O2; sensores termorresistivos para HC (sensores para hidrocarbonetos não queimados); e termopares tipo K para temperaturas de gases de combustão (faixa de até 1200 °C). Os sensores são protegidos por filtros de partículas e condensado, com sistemas automáticos de drenagem de condensado.

Cálculos automáticos

O analisador calcula automaticamente, com base no tipo de combustível (gás natural, diesel, GLP, biomassa, carvão, etc.): eficiência de combustão η (eficiência do processo de combustão, % – tipicamente 85-95% para caldeiras modernas); perdas na chaminé (% de calor perdido com os gases de combustão); excesso de ar λ (relação entre o ar efetivo e o ar estequiométrico – valor ideal de 1,1 a 1,4 para a maioria dos combustíveis); relação CO/CO2 (indicador de combustão completa/incompleta); valores normalizados para comparação com os limites regulamentares. O banco de dados de combustíveis integrado é extenso e personalizável.

Verificações periódicas obrigatórias

Na Itália, o Decreto Presidencial 74/2013 regulamenta as inspeções periódicas obrigatórias de sistemas de aquecimento para climatização de edifícios no inverno (caldeiras e outros geradores). A inspeção envolve a medição da eficiência energética (com um analisador de combustão) e dos parâmetros de emissão, com frequência variável de acordo com a potência e o combustível do sistema (normalmente a cada 2 ou 4 anos para sistemas residenciais, anualmente para sistemas de aquecimento de grande capacidade). O relatório de teste ("adesivo azul") é obrigatório e deve ser assinado por um técnico qualificado. As normas são mais rigorosas para sistemas industriais e para emissões atmosféricas, de acordo com o Decreto Legislativo 152/2006 (Código Ambiental).

Aplicações industriais

As aplicações industriais incluem: manutenção de caldeiras residenciais e industriais; inspeções de queimadores em fornos industriais (fornos de cozimento, fornos de tratamento térmico e fornos de siderurgia); inspeções de emissões em usinas de cogeração; otimização do processo de combustão (redução do consumo e das emissões); teste de novos queimadores; inspeções de motores de combustão interna (mesmo que analisadores específicos sejam usados ​​para motores); inspeções ambientais para licenças de emissões AIA (Autorização Ambiental Integrada).

Padrões de referência

As principais normas são: UNI 10389-1 (analisadores de combustão – requisitos); UNI EN 50543 (detectores de CO/CO2); Decreto Presidencial 74/2013 (sistemas térmicos, Itália); Decreto Legislativo 152/2006 e subsequentes (código ambiental, emissões atmosféricas); EN 14181 (QAL – Nível de Garantia de Qualidade para sistemas de monitoramento contínuo de emissões – PME). Os analisadores são calibrados com misturas gasosas certificadas pela ISO 17025 de concentração conhecida, normalmente anualmente ou de acordo com as instruções do fabricante.

Critérios de seleção

A seleção do analisador de combustão depende de: parâmetros a serem medidos (simples para uso civil = O2/CO/T; completo para uso industrial = adicionar NOx, SO2, CO2 NDIR); faixa de concentração (alta para aplicações industriais acima de 10000 ppm de CO/NOx); banco de dados de combustíveis integrado; integração com impressora ou conectividade sem fio para relatórios imediatos; conformidade com a norma UNI 10389-1; duração da bateria para manutenção no local; serviço de calibração rastreável à norma ISO 17025.