Nos últimos 10 anos, a Saudi Aramco desenvolveu e patenteou uma tecnologia de queima sem fumaça que utiliza ar de alta pressão e supersônico para proporcionar uma combustão sem fumaça. Esta tecnologia, chamada Sistema de Assistência de Ar de Alta Pressão (HPAAS), foi desenvolvida através de um extenso processo de pesquisa e desenvolvimento, utilizando a modelagem CFD e testes de combustão em escala real. Os sistemas HPAAS foram instalados em dezenas de instalações da Saudi Aramco, criando chamas de queima limpa onde a fumaça uma vez enchia os 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 proporcionou uma boa base para a comparação do sistema. Com base nas informações coletadas com os operadores de campo, este documento explora os sucessos e os problemas enfrentados com as pontas do 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.
Há aproximadamente 10 anos, o pessoal da Saudi Aramco tornou-se muito mais consciente da fumaça desagradável que estava sendo produzida por muitos de seus sistemas flare continuamente. 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 tecnologia que ajudasse a limpar essa fumaça e a demonstrar 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.
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 HPAAS flare inclui uma ponta do tipo barril flare com um grande para-brisa. No espaço entre o para-brisa e o cano da flare ponta, 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 flare ponta. A Figura 3 abaixo mostra os principais componentes de uma ponta de HPAAS flare .
O HPAAS provou ser uma tecnologia muito útil para aplicações de reequipamento de fachos existentes. Ela preenche um nicho que outras tecnologias não foram capazes de preencher de maneira oportuna e econômica. A HPAAS continuará a ser uma tecnologia útil para estes tipos de aplicações e, com melhorias na tecnologia, será utilizada em muitas outras aplicações.
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