O Carvão

O carvão utilizado pela Usina de Candiota é minerado a céu aberto, com baixo recobrimento, apresentando-se em duas camadas contíguas de 200 centímetros de espessura cada (constituindo uma taxa de 4 m³ de carvão "in situ" por m² de solo minerado, uma excepcional ocorrência entre os carvões).

Trata-se de um carvão sub-betuminoso com poder calorífico variando entre 3200 a 2600 kcal/kg, cinzas de 52,2 a 59,0% e umidade até 17%.

Grau de aproveitamento do carvão:

• 1 kg de carvão = 500 gramas de cinzas + 1 KWh de energia elétrica
• 1 KWh de energia elétrica = 1 lâmpada de 100 W por 10 horas
• 1 KWh de energia elétrica = 1 chuveiro elétrico por 30 minutos
• 1 KWh de energia elétrica = 1 ferro elétrico por 2 horas

Reservas energéticas não renováveis no Brasil

Principais reservas de carvão no país

Principais reservas no RS

Jazida de Candiota

Ciclo Térmico

Processo de geração de energia elétrica a partir do calor da queima do carvão mineral na Usina de Candiota.

Etapa 1 - Extração e Transporte do Carvão

O carvão mineral é extraído da Mina Candiota, a céu aberto, no município de Candiota-RS. Sua fragmentação é feita com detonações de dinamite e, posteriormente, britagem para uniformizar o tamanho dos pedaços. O transporte para o abastecimento da Usina, distante 2,5 quilômetros da mina, é realizado por correias transportadoras.

Etapa 2 - Preparação e Queima do Carvão

Na usina, o carvão é armazenado em silos. Antes de ser conduzido para as fornalhas das caldeiras para queima, o carvão passa pelos moinhos pulverizadores, que moem o carvão até o mesmo virar pó. Desta forma o aproveitamento térmico é melhor. Posteriormente, o pó é injetado por um conjunto de ventiladores na fornalha das caldeiras para a queima em suspensão. Os gases ou a fumaça antes de serem expelidos pela chaminé, passam por filtros para retenção das cinzas, evitando assim danos ao meio ambiente.

Etapa 3 - Produção de Vapor

O calor liberado pela queima do carvão, atingindo até 1.300ºC, é transferido para a água que circula nos tubos que envolvem a fornalha. Desta forma é produzido o vapor que no final - fase de injeção nas turbinas - atinge 540ºC.

Etapa 4 - Transformação do Calor em Energia Mecânica

A energia térmica liberada pelo carvão é transportada pelo vapor superaquecido até a turbina a vapor. A energia térmica contida no vapor é transformada em energia de velocidade, ou energia cinética. Essa transformação ocorre quando os bocais injetores dirigem o vapor em alta velocidade sobre as palhetas móveis das rodas do rotor da turbina, fazendo-o girar.

Etapa 5 - Transformação da Energia Mecânica em Energia Elétrica

O gerador de energia está acoplado diretamente ao eixo da turbina a vapor. Girando as rodas da turbina, o gerador de energia elétrica também gira, induzindo uma tensão (voltagem) e uma corrente elétrica. A conjugação da tensão com a corrente representa a energia elétrica. Assim, após todos esses processos e transformações está gerada a energia elétrica por meio do calor da queima do carvão.

Torre de Resfriamento

A torre de resfriamento da Usina de Candiota para potência de até 320 MW e 2.800 m3/h de água, é constituída de uma estrutura-casca de dupla curvatura em concreto armado, com a forma de um hiperbolóide de revolução apoiado sobre cinta em pilares "X", tendo 124 metros de diâmetro na base e 133 metros de altura total.

No seu interior estão montados 148 deltas de intercambiador (radiador), constituídos de 800 quilômetros de tubos de seção elíptica aletados e fabricados em aço galvanizado. O conjunto de intercambiador água-ar é repartido em seis setores manobráveis à distância e é protegido contra congelamento no inverno.
 

Precauções especiais foram tomadas para o projeto da torre. Trata-se de uma das maiores torres secas
construídas em concreto armado em operação no mundo.