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Considerando oportunidades únicas de
lucrar para os vidreiros brasileiros
13 de Março de 2014
Karl P Platt
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Temas
Custos de Energia
Controle de Combustão
Controle de Composição
Controle de Processo Avançado
Conclusões
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Custos de Energia
• O vidreiro no Brasil paga 3x a 5x a mais do que os
concorrentes no mercado mundial
• Preços de energia elétrica está entre os 10% mais caro do
mundo
• Assim pequenas deviações na efficiência do processo
diluiram lucratividade de forma rápida - Considerando um forno de embalagem tipico uma redução na
efficiência de combustão pode comer mais de R$395,000/ p/ano em
em lucro
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Gás Natural
Historicamente, as redes de gás natural no Brasil são
bastante estáveis.
Diversificação das fontes apoia a estabilidade
a) LNG
b) Produção Domestica
c) Importações (principalmente da Bolivia).
Trocas entre as fontes primárias apresentam ao usuário
final variações bruscas e às vezes prolongadas tanto em
poder calorífico (PCS) quanto em demanda de O2 (mols
O2/mols combustível)
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Exemplo de variações na rede da CEG no Rio de Janeiro
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Fraquezas de Controle Levam
Ambiente redox instável
Baixa eficiência
Rendimento
Desgaste Acelerado do Forno
Emissões Excessivas
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Estratégias de Controle de Combustão
Aproveitando Sensores Modernos - Cromatografia industrial
Permite o controle de combustão de fluxo de massa
- Alta precisão e confiabilidade
- Apoio técnico local
Sensores de Oxigênio • Controle ativo de entrada de ar de combustão
- De acordo com a demanda de O2 para combustão
- Ajuste de acordo com a análise gás de exaustão
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Ajuste automatico de ar de combustão em tempo real usando um cromatógrafo e sensors de O2;
Combustão controle por Mass-Flow
• Correção constante para
as propriedades variáveis
em tempo real
• Fluxo de Emergia
• Demanda de O2
• Vazão de ar de combustão
é sempre otimizada
• Minimização de consumo
de energia para os
ventiladores
DateTime
O2
/Fu
el
A/F
7 /31/
2006
5:51
7 /28 /2
006
20:5
1
7 /27 /2
006
2:21
7 /25/
2006
6:21
7 /23 /2
006
14:5
1
7 /22 /2
006
0:51
7/18/
2006 7
: 51
7 /16/
2006
16:5
1
7/14/
2006
21:
51
7 /12 /2
006 1
5:21
7/10 /2
006 8
:21
2.20
2.18
2.16
2.14
2.12
2.10
10.4
10.3
10.2
10.1
10.0
9.9
9.8
9.7
9.6
9.5
2.15
O2/Fuel
A/F
Variable
Time Series Plot of O2/Fuel, A/F
7/31/2006; Guardian Corsicana Technical Services Group
Fixed A/F Ratio O2 Trimmed A/F Ratio
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Energia Elétrica
• Os custos de eletricidade estão no top dos 10% a nível
• mundial
• Estabilidade da rede mostrou fraqueza com o aumento da
demanda
• Aplicação de VFD nos motores grandes é de alto Custo-
Benefício
- Ventiladores de ar de combustão
- Ventiladores para resfriamendo do cubo
- Compressores
- Resfriamento Backwall
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Redução de Ruido na Composição
Alta efficienîa do Processo exige composição consistente
Desenvolvimento das Especificações
- Quimica
- Granulometria
Distribuição ideal será dependente de material
Analisar opções para otimizar a superfície específica
Poeira fortemente restrita
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Redução de Ruido na Composição
Controle de segregação antes de misturar
Precisão da pesagem
Precisão de mistura
Controle de segregação de pós-mistura
Controle de cacos
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Os resultados de redução de ruído:
Dinâmicas de fusão estáveis
Menos energia para a fusão
Diminuação de “carryover”
Respostas previsíveis para mudanças do Processo
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Opções de Controle Avançada
Diversas opções tornaram-se disponíveis comercialmente
- Soluções Integradas no DCS
- Sistemas de Supervisão
Brainwave
ESIII
Lógica avançada para controle de inversão
Aplicação no HMI acompanhamento do Processo na base estatistica.
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Aplicações de Controle Avançado
Nível de Vidro
- Dinâmicas de fusão estáveis
Entrada de Energia
- Dinâmicas de fusão estáveis
Temperatura nos canais de alimentação
- Recuperação da estabilidade após mudanças de
produção ou extração
Pressão do forno
- Operação Normal
- Através de inversão
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Resultados de Controle Avançado
Alta estabilidade de processo
Redução na contagem de defeitos
Resposta rápida às mudanças
Níveis de emissões minimizados
Rendimento otimizado
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Conclusões
Custos de energia no Brasil dirigem forte ROI para tecnologia
inteligente e medidas gerenciais
Controle de combustão na base de mass-flow
Alto Impacto na lucritividade e vida do forno
Especificação e controle de insumos primários
• Matéria-prima
• Cacos
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End Fired Regenerative Cold Top Electric
Cross Fired Regenerative Oxy-Fuel
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Um grupo
Cinco empresas
Capacidade Total Design, Implantação e Suporte
www.teco.com