Água e Efluentes em uma Usina Termelétrica - Parte 3: Torre de resfriamento e ciclo térmico

Este é o post 3 da série sobre a importância e os processos de tratamento da água nas usinas termelétricas. E nele vamos abordar a torre de resfriamento e o ciclo térmico.

Após a água ser desmineralizada (post 2), ela é transformada em vapor na caldeira, e este vapor irá girar uma turbina acoplada a um gerador para a geração da energia elétrica. Como já mencionamos, esta água deve ter um alto grau de pureza e receber os tratamentos químicos adequados para evitar danos na caldeira.

Além da caldeira, a turbina é um equipamento que também pode ser danificado pela sílica caso ela exceda os limites tolerados de acordo com a pressão e temperatura utilizadas no ciclo. A sílica pode incrustar nas pás da turbina, causando o seu desbalanceamento e parada da unidade.

Após o vapor passar pela turbina ele perde pressão e temperatura, e necessita ser transformado novamente em água. Para isso se utiliza o condensador. Este equipamento é um grande trocador de calor, no qual se utiliza água filtrada que recircula nas torres de resfriamento para retirar calor do vapor. O vapor condensado que sai da turbina retorna para a caldeira, onde reiniciará o ciclo térmico.

Perceba que temos aí dois ciclos de água: chamamos de ciclo aberto o da água filtrada utilizada na torre de resfriamento (pois está aberto ao ambiente) e ciclo fechado o da água desmineralizada da caldeira (pois recircula na grande totalidade entre a caldeira e a turbina, sem contato com o ambiente externo).

Na torre de resfriamento a água é perdida de duas formas: através das perdas por evaporação e através das purgas. As perdas por evaporação são necessárias para que a água resfrie alguns graus celsius e possa retornar ao condensador mais fria e assim remover o calor de forma mais eficiente.

Porém esta perda por evaporação é na verdade vapor de água com baixo teor de sal sendo lançado ao ambiente. Isto faz com que a concentração de sais circulando na torre também se eleve, por isso que a purga se faz necessária, para que a concentração de sais na água da torre possa estar sob controle.

Os ciclos de concentração dos sais de uma torre de resfriamento são alguns dos parâmetros que devem ser mais bem controlados. Isso se faz necessário para evitar incrustações e danos ao condensador. Como as perdas por evaporação são dependentes da carga da usina e de fatores externos como a temperatura e umidade do ambiente, a operação de uma torre atua ativamente nas purgas e na dosagem de produtos químicos para auxiliar a dispersão dos sais.

No 4 e último post da série, iremos apresentar o tratamento dos efluentes utilizado nas usinas termelétricas.

Confira aqui o post 1 da série: https://www.aguaeefluentes.com.br/post/água-e-efluentes-em-uma-usina-termelétrica-parte-1-principais-usos-da-água-na-usina

Confira aqui o post 2 da série: https://www.aguaeefluentes.com.br/post/água-e-efluentes-em-uma-usina-termelétrica-parte-2-desmineralização-de-água