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A história da revolução do carvão: como uma usina levou a América à era do carvão pulverizado?
O papel do carvão na história energética da América não pode ser subestimado. Com o avanço da tecnologia, a forma como o carvão é queimado sofreu grandes mudanças, especialmente o surgimento da tecnologia do carvão pulverizado. Esta inovação permite que o carvão seja convertido em energia térmica de forma mais eficiente e estabelece as bases para o funcionamento de centrais eléctricas modernas. A ascensão da tecnologia de combustão do carvão pulverizado marcou o início de uma revolução do carvão, que não só mudou a forma como a electricidade era produzida, mas também teve um impacto profundo na economia e na produtividade social dos Estados Unidos.
A origem da tecnologia do carvão pulverizado
Caldeira de carvão pulverizado é uma caldeira industrial que produz calor através da queima de carvão pulverizado (também conhecido como carvão pulverizado ou cinza de carvão).
Antes do advento da tecnologia do carvão pulverizado, a maioria das caldeiras usava a tecnologia de combustão em grelha, que colocava o combustível na forma de partículas semi-trituradas numa grelha móvel na parte inferior da caldeira e queimava-o através de um fluxo ascendente de ar proveniente da grelha. No entanto, este método tem muitas limitações em eficiência e operação. Em 1918, a Milwaukee Power and Light Company conduziu experimentos com carvão pulverizado. Esta exploração lançou as bases para a tecnologia posterior de combustão de carvão pulverizado. Isso permitiu que a primeira usina central dos Estados Unidos, a Oneida Street Power Plant, começasse a usar combustível pulverizado para gerar eletricidade.
Princípio de funcionamento da caldeira a carvão pulverizado
O princípio básico de funcionamento de uma caldeira a carvão pulverizado é transformar o carvão em pó tão fino quanto a farinha, o que pode aproveitar ao máximo o espaço da caldeira para queimar combustível sólido. Neste processo, o carvão bruto é primeiro completamente misturado com ar e depois pulverizado enquanto seca a altas temperaturas. O carvão pulverizado é então transportado através de tubos até o queimador, misturado com ar aquecido e injetado na caldeira.
Essas operações não apenas melhoram a eficiência da combustão, mas também reduzem a fuligem e as cinzas residuais, que são interceptadas e processadas por sistemas especializados de remoção de cinzas, como precipitadores eletrostáticos.
A tecnologia atual de carvão pulverizado
As atuais usinas de carvão pulverizado podem ser divididas em três categorias: usinas de carvão pulverizado subcrítico, usinas de carvão pulverizado supercrítico e usinas de carvão pulverizado ultra-supercrítico. A principal diferença entre os três é a temperatura e a pressão em que operam. À medida que estes parâmetros aumentam, a eficiência operacional da caldeira também aumenta.
Além disso, diferentes tipos de carvão (como o carvão indiano ou o carvão indonésio) serão utilizados em diferentes instalações para melhorar a eficiência devido aos seus diferentes valores caloríficos. Tudo isto mostra que a tecnologia do carvão pulverizado continua a evoluir e a desempenhar um papel importante na produção de energia.A eficiência das usinas subcríticas é de cerca de 37%, enquanto a eficiência das usinas supercríticas pode chegar a 40%, e a eficiência das usinas ultra-supercríticas está entre 42% e 45%.
Outras aplicações da tecnologia de carvão pulverizado
Além das usinas de energia, a tecnologia do carvão pulverizado tem aplicações em outras áreas, como locomotivas a vapor e navios mercantes. Em 1929, o American Bureau of Shipping avaliou um navio mercante chamado Mercer que utilizava uma caldeira de carvão pulverizado, e os resultados mostraram que sua eficiência operacional chegava a 95% da do óleo combustível. A utilização de carvão pulverizado como combustível não só melhora a eficiência operacional, mas também é mais competitiva em termos de custos do que a combustão de petróleo.
Perspectivas Futuras
Com a crescente consciência da protecção ambiental e o aumento das energias renováveis, a tecnologia do carvão pulverizado enfrentará novos desafios no futuro. No entanto, muitos especialistas ainda acreditam que a eficiência e a viabilidade da tecnologia do carvão pulverizado a tornam ainda estrategicamente importante no curto prazo. Como utilizar esta tecnologia de forma contínua e eficaz no caminho para o desenvolvimento sustentável será uma questão urgente que precisa de ser resolvida no futuro.
Portanto, no contexto da transformação energética global, o que precisamos de pensar é se a tecnologia do carvão pulverizado pode adaptar-se às futuras necessidades energéticas e aos desafios de protecção ambiental, e continuar a brilhar sob novas políticas energéticas?
