Análise e Simulação de Ciclos Térmicos Convencionais e Regenerativos para Cogeração de Bioenergia no Setor Sucroenergético
Neste estudo, realizou-se a análise da influência da pressão e da temperatura do vapor bem como da implementação de aquecedores regenerativos sobre a geração de bioenergia e a eficiência térmica (energética) em ciclos de cogeração no setor sucroenergético, considerando para priorização da geração de...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UNESP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unesp.br:11449/180868 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11449/180868 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Bagaço de cana-de-açúcar Bioenergia Cogeração Ciclos convencionais e regenerativos Eficiência térmica Sugarcane bagasse Bioenergy Cogeneration Conventional and regenerative cycles Thermal efficiency |
| Sumario: | Neste estudo, realizou-se a análise da influência da pressão e da temperatura do vapor bem como da implementação de aquecedores regenerativos sobre a geração de bioenergia e a eficiência térmica (energética) em ciclos de cogeração no setor sucroenergético, considerando para priorização da geração de energia elétrica, consumo total do bagaço gerado no processo de produção de açúcar e álcool e moendas acionadas por motores elétricos. Para tanto, foram realizadas simulações dos ciclos de potência a vapor operando em diferentes condições de pressão e temperatura de vapor comumente empregadas no setor (pressão de 67 bar, em temperaturas de 490, 520 e 540°C e pressão de 100 bar à temperatura de 540°C) e temperatura da água de alimentação da caldeira variando entre 115 e 180°C, sendo a menor temperatura (115°C) aplicada em ciclos CEST (Condensing-Extraction Steam Turbine) convencional e as demais (140, 160 e 180°C) em ciclos CEST com pré-aquecedores regenerativos. Foram realizadas simulações para demandas de vapor pelo processo produtivo variando entre 380 e 460 kg/t de cana processada, em intervalos de 20 kg/t. As simulações foram baseadas em equações de conservação de massa e energia aplicadas ao sistema, as quais foram resolvidas usando-se o software Cycle-Tempo. Os resultados obtidos permitiram verificar que: (i) o aumento da temperatura e pressão de vapor proporciona um aumento na geração de energia e na eficiência energética do ciclo; (ii) a introdução de pré-aquecedores fechados de alta pressão em ciclos convencionais aumenta a geração de energia elétrica e a eficiência energética; (iii) a implementação de pré-aquecedores de baixa pressão em ciclos com pré-aquecedores de alta pressão não proporciona significativos acréscimos na geração de energia e na eficiência energética; (iv) o aumento de demanda de vapor pelo processo produtivo reduz a geração de energia elétrica e a eficiência energética; (v) a eficiência energética de Rankine é a mais adequada para representar a eficiência dos ciclos; (vi) o potencial de exportação de energia elétrica das unidades sucroenergéticas pode ser aumentado pelo uso de tecnologias mais eficientes de geração. |
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