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Soluções para queima de hidrogênio e amônia

EQUIPAMENTOS DE DESCARBONIZAÇÃO LÍDERES DO SETOR

Abrindo caminho para a descarbonização

A queima bem-sucedida de combustíveis com baixo teor de carbono ou sem carbono exige mais do que apenas uma mudança no abastecimento de combustível. Tanto o hidrogênio quanto a amônia apresentam considerações específicas no que diz respeito às características da chama, às emissões, ao projeto dos equipamentos, ao monitoramento e ao controle da combustão.

Zeeco combina décadas de experiência em combustão com tecnologia inovadora de queimadores, testes avançados, modelagem, sistemas de controle e conhecimento prático para ajudar os clientes a avaliar e implementar a solução de descarbonização mais adequada para suas operações.

Desde a modernização de queimadores até novas instalações, e desde chamas-piloto até monitoramento e controles, a Zeeco oferece soluções completas de combustão para o cenário energético em constante evolução.

Ilustração sobre hidrogênio e amônia, 16x9

Benefícios e desafios

O hidrogênio e a amônia oferecem caminhos promissores para a redução das emissões de carbono decorrentes da combustão industrial. No entanto, cada combustível possui características únicas que podem afetar o desempenho da combustão, as emissões, o projeto dos equipamentos e a operação. Compreender essas diferenças é um passo importante para determinar a estratégia de descarbonização adequada para a sua aplicação.

Hidrogênio

Benefícios:
  • Emissões zero de carbono na queima de 100% de H2

  • Pode ser queimado em altas concentrações ou misturado com combustíveis convencionais

  • Muitas vezes, é necessária uma quantidade menor de combustível para atingir a temperatura de aquecimento desejada

Desafios:
  • Compatibilidade do projeto do queimador
  • Impacto no desempenho da caldeira
  • Modernização da instrumentação e dos controles
  • É possível que haja um aumento nas emissõesde NOx

Amoníaco

Benefícios:
  • Combustível livre de carbono no ponto de combustão

  • Maior densidade energética e maior facilidade de transporte em comparação com o hidrogênio

  • A infraestrutura de transporte, as normas e as práticas de manuseio existentes podem facilitar a adoção em determinados mercados

Desafios:
  • Velocidade de propagação da chama menor e faixa de inflamabilidade mais restrita do que os combustíveis convencionais

  • A estabilidade da chama e a combustão completa exigem uma análise cuidadosa

  • O nitrogênio presente no combustível pode contribuir para a formação de NOx

  • O projeto do queimador e as condições operacionais devem levar em conta o vazamento de amônia e outras questões relacionadas às emissões

Transição rumo à descarbonização

A transição para a queima de hidrogênio ou amônia exige uma avaliação de como o novo combustível irá interagir com todo o sistema de combustão. O projeto do queimador, os equipamentos existentes, o fornecimento de combustível, a ignição, o monitoramento da chama, os controles, os requisitos de emissões e as condições operacionais podem, todos, influenciar a solução adequada.

Zeeco trabalha com os clientes para avaliar os equipamentos existentes e os requisitos operacionais, a fim de determinar as modificações adequadas ou os novos equipamentos necessários para apoiar suas metas de descarbonização.

 


Queimadores para processos com amônia e hidrogênio

ZEECO_FREE JET_Queimador_queima_de_amônia

ZEECO GLSF FREE JET®

  • O projeto com flexibilidade de combustível é compatível com amônia, hidrogênio, gás natural e misturas de combustíveis
  • Chama estável demonstrada em composições de combustível com alto teor de amônia
  • O projeto de injeção escalonada contribui para a redução das emissões deNOx na queima de misturas de amônia
  • Desenvolvido para aplicações de aquecimento industrial e geração de vapor
  • Com base em extensos testes de combustão e modelagem CFD
Free Jet Disparo de hidrogênio-2

ZEECO FREE JET® 2ª Geração

  • 25 anos de experiência comprovada no setor em operações com alto teor de hidrogênio
  • Queima combustíveis com alto teor de hidrogênio e diversas misturas de combustíveis
  • Utiliza a recirculação interna dos gases de combustão paraa redução de NOx
  • Chama estável e robusta em uma faixa de operação mais ampla
  • Solução simples de adaptação
FREE JET Geração 3

ZEECO FREE JET Gênesis 3

  • Funciona com hidrogênio 100% puro e diversas misturas de combustível do tipo “
    ”
  • Pode queimar o gás residual do flexicoker
  • Opções de tiragem forçada e natural
  • É compatível com praticamente qualquer forno
  • Emissõesde NOxpróximas de um dígito
    ao queimarH₂
  • Emissões deNOxde um dígito quando um
    a queima gás natural
  • Sem controles complexos
  • Sem controles de segurança adicionais
Queimador de parede radiante

Queimador de parede radiante com fenda ZEECO (HSRW) ZEECO

  • Queima com alto teor de hidrogênio e diversas misturas de combustíveis
  • Redução das emissõesde CO₂ eNOx
  • Manutenção simples
  • Maior vida útil

ZeecoPesquisa sobre soluções de combustão com hidrogênio e amônia

Avanços na tecnologia de queimadores

Os avanços recentes na tecnologia de queimadores de hidrogênio estão possibilitando uma combustão segura e estável, com emissõesultrabaixas de NOx, mesmo ao queimar até 100% de hidrogênio. Desenvolvido por meio de uma colaboração entre Zeeco a ExxonMobil, esse projeto de queimador de última geração supera as características únicas da chama do hidrogênio e contribui para a descarbonização industrial em aplicações nas áreas de refino, petroquímica e energia.

FREE JET Geração 3 100% H2

Pronto para o hidrogênio

As soluções de combustão preparadas para o hidrogênio devem levar em conta as características únicas da chama do hidrogênio, mantendo ao mesmo tempo uma operação segura e estável. Os queimadores, as tecnologias de adaptação, os acendedores e os scanners de chama Zeecosão projetados para permitir maiores taxas de queima de hidrogênio com baixasemissões de NOx , apoiando uma transição em conformidade com as normas para a queima de hidrogênio em aplicações de refino e petroquímicas.

Desenvolvimento de queimadores industriais de amônia e de recursos de modelagem

Descubra como a Zeeco está contribuindo para o avanço do amoníaco como um combustível viável para a descarbonização industrial. Esta pesquisa explora tecnologias inovadoras de queimadores, testes extensivos e modelagem avançada para superar os desafios específicos de combustão e emissões associados à queima de amoníaco. 

ZEECO_FREE JET_Queimador_queima_de_amônia

Desenvolvimento de queimadores industriais de amônia: testes de combustão, modelagem e caminho até a prontidão do protótipo

Com base em pesquisas anteriores sobre a combustão de amônia, este artigo explora o desenvolvimento contínuo do queimador “ ZEECO ”FREE JET  por meio de testes de tiragem forçada, modelagem CFD avançada e avaliação da mistura de combustíveis de amônia e hidrogênio. Os resultados demonstram um progresso contínuo rumo a uma solução de queima de amônia pronta para uso comercial em aplicações de aquecimento industrial e geração de vapor.


Queimadores a hidrogênio

Com base em seu sucesso comprovado ao auxiliar usinas de energia na transição do carvão para o gás e do petróleo para o gás, Zeeco bem posicionada para apoiar o próximo passo na evolução dos combustíveis: a queima de hidrogênio. Com ampla experiência em projeto de queimadores, modernizações, sistemas de controle e segurança de combustão, Zeeco os produtores de energia adotem combustíveis à base de hidrogênio por meio de uma transição gradual e integrada, que mantém a confiabilidade, o desempenho e a conformidade. Essa abordagem comprovada ajuda as usinas de energia a se descarbonizarem com confiança, ao mesmo tempo em que aproveita a infraestrutura existente sempre que possível.

  • Sistemas de ignição compatíveis com hidrogênio: Os sistemasZeeco e as chamas-pilotoZeeco podem ser configurados para operação com hidrogênio, reduzindo ou eliminando a necessidade de gases combustíveis adicionais e equipamentos auxiliares. 
  • Módulos de combustível e sistemas de manuseio de combustível:Zeeco especificar, projetar e fornecer módulos de combustível de hidrogênio e sistemas de manuseio de combustível projetados para o fornecimento seguro e controlado de hidrogênio ao queimador. 
  • Integração completa de sistemas de controle para hidrogênio:Zeeco sistemas completos de controle para gerenciar a adição, a mistura e a queima de hidrogênio como combustível, em coordenação com queimadores, chamas piloto e sistemas de segurança. 
Comparação entre queima de H₂ no queimador GB de baixo NOx

Queimador ZEECO com baixa emissão de NOx

  • Funciona com 100%de H₂ e uma variedade de misturas de combustível
  • Tecnologia altamente confiável e comprovada na prática
  • Solução simples de adaptação
  • Tempo mínimo de inicialização
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ZEECO FREE JET 2ªFREE JET

  • 25 anos de experiência comprovada no setor em operações com alto teor de hidrogênio
  • Queima com alto teor de hidrogênio e diversas misturas de combustíveis
  • Utiliza a recirculação interna dos gases de combustão paraa redução de NOx
  • Chama estável e robusta em uma faixa de operação mais ampla
  • Solução simples de adaptação

ZEECO Detectores de chamas

ZEECO ProFlame™

ProFlame ZEECO ProFlame é um dos únicos scanners de chama no mercado capazes de detectar chamas de forma confiável durante a queima de combustíveis com alto teor de hidrogênio. Os scanners de chama convencionais são configurados para detectar a radiação de combustão nos espectros UV, visível e infravermelho, oferecendo uma ampla faixa espectral durante a queima de diversos combustíveis gasosos e líquidos. No entanto, durante a queima de combustíveis com alto teor de hidrogênio, a ausência de carbono reduz significativamente a faixa espectral e a desloca em direção ao UV. Isso resulta em sinais de pico de chama enfraquecidos, levando a disparos indesejados nos scanners convencionais. Como o ProFlame apenas o espectro UV para detectar chamas, a ausência de carbono não afeta sua capacidade de detectar a radiação de combustão do queimador alvo.

ProFlame Integrado