Nos últimos 10 anos, a Saudi Aramco desenvolveu e patenteou uma tecnologia de queima sem fumaça que utiliza ar supersônico de alta pressão para proporcionar uma combustão sem fumaça. Essa tecnologia, denominada High Pressure Air Assist System (HPAAS), foi desenvolvida por meio de um extenso processo de pesquisa e desenvolvimento, utilizando modelagem CFD e testes de combustão em escala real. Os sistemas HPAAS foram instalados em dezenas de instalações da Saudi Aramco, criando chamas de combustão limpa onde antes havia fumaça nos céus.
A maioria dessas unidades está em operação contínua há mais de um ano, o que proporcionou um método para determinar a eficácia e a confiabilidade do sistema. Uma grande variedade de tamanhos e condições operacionais nesses locais de trabalho forneceu uma boa base para a comparação do sistema. Com base nas informações coletadas dos operadores de campo, este documento explora os sucessos e os problemas enfrentados com as pontas flare , os sistemas de fornecimento de ar e os compressores de ar para serviços pesados usados no projeto, bem como quaisquer problemas com a instalação ou modificação dos flares existentes. Também são discutidos os aprimoramentos, as limitações e as mudanças futuras.
Por que o HPAAS é necessário?
Há aproximadamente 10 anos, os funcionários da Saudi Aramco tornaram-se muito mais conscientes da fumaça desagradável que estava sendo produzida continuamente por muitos de seus sistemas flare . A presença dessa poluição constante e visível piorou a percepção pública da Saudi Aramco e do setor de energia em geral. Eles iniciaram uma busca por uma tecnologia que ajudasse a limpar essa fumaça e a mostrar o compromisso da Saudi Aramco com a produção de energia segura, confiável e responsável. A solução precisava operar com eficiência, eliminar a fumaça e também ser econômica. Após uma investigação minuciosa das tecnologias sem fumaça disponíveis no mercado, eles descobriram que nenhuma delas funcionava bem para sua aplicação.
Componentes e operação
Os principais componentes de um sistema HPAAS incluem uma ponta flare com bicos de injeção de ar supersônico, uma linha de suprimento de ar na pilha flare (normalmente com 2" ou 3" de diâmetro), um sistema de controle de fluxo, um tanque receptor de ar e um compressor de ar. Como alternativa, em alguns casos, o sistema também pode ser abastecido com ar do instrumento de ar da planta existente.
A ponta flare sinalização HPAAS inclui uma ponta flare do tipo barril com um grande para-brisa. No espaço entre o para-brisa e o cano da ponta flare , é montado um coletor de injeção de ar de alta pressão. O coletor de ar inclui bicos supersônicos que são direcionados para cima em direção à zona de combustão na saída da ponta flare izador. A Figura 3 abaixo mostra os principais componentes de uma ponta flare HPAAS.
Conclusões
O HPAAS provou ser uma tecnologia muito útil para aplicações de retrofit de flares de serviços públicos existentes. Ela preenche um nicho que outras tecnologias não conseguiram preencher de maneira oportuna e econômica. O HPAAS continuará a ser uma tecnologia útil para esses tipos de aplicações e, com os aprimoramentos da tecnologia, será usado em muito mais aplicações.
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