Resumo Combustão em Caldeiras

Resumo de Combustão para Caldeiras

A queima do combustível na fornalha das caldeiras, tanto aquelas a combustíveis sólidos como biomassa e carvão mineral, como aquelas a óleo combustível ou gás natural, acontece por meio de uma reação química de combustão.
Reações de combustão acontecem de forma rápida e liberam grandes quantidades de energia na forma de calor e luz (radiação). O calor liberado na reação é carregado pelos gases de combustão, que aquecem as paredes dos tubos, por onde, nas caldeiras aquatubulares, escoa a água, que dará origem ao vapor.
Para que ocorra a combustão são necessários no mínimo um combustível e um comburente em contato direto e nas condições adequadas de reação. O material combustível é em geral rico em carbono, podendo conter outros elementos, como hidrogênio, enxofre e nitrogênio. Normalmente são usados como combustíveis: lenha, carvão mineral ou vegetal, madeira, cascas de árvores, óleo combustível, óleo diesel, gás natural e GLP.
A oxidação do carbono é a principal responsável pela liberação da energia durante a combustão da matéria orgânica.
O comburente usado na grande maioria das situações é o oxigênio. Para uma reação de combustão pode-se usar o oxigênio atmosférico ou oxigênio puro. Em geral, utiliza-se o oxigênio atmosférico pela sua livre disponibilidade no ar e não requerer equipamentos de pressurização. Oxigênio puro é usado apenas em condições muito restritas e tem elevado custo de instalação e operação, sendo inviável seu uso para caldeiras. O ar atmosférico, em condições ambientes, possui 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio, além de outros componentes mínimos, como dióxido de carbono e argônio.
Deste modo, ao injetar 1000m³ de ar em um sistema de combustão, apenas
210m³ correspondem a oxigênio, que será usado na combustão da matéria orgânica. Os demais 790m³ serão relativos ao nitrogênio, que é inerte, ou seja, não reage de maneira alguma. A cada uma das reações elementares de combustão