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Título: Análise exergética de uma planta de cogeração a vapor operada com diferentes combustíveis
Autor(es): Boechat, Yuri Marques Muzzi
Orientador(es): Behainne, Jhon Jairo Ramirez
Palavras-chave: Energia elétrica e calor - Cogeração
Termodinâmica
Força e energia
Turbinas a vapor
Cogeneration of electric power and heat
Thermodynamics
Force and energy
Steam-turbines
Data do documento: 4-Dez-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: BOECHAT, Yuri Marques Muzzi. Análise exergética de uma planta de cogeração a vapor operada com diferentes combustíveis. 2015. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2015.
Resumo: A cogeração é uma das alternativas consolidadas para melhoria da eficiência na geração de energia térmica e elétrica diminuindo o desperdício de energia. Países da Europa se destacam na ampla utilização de plantas de cogeração, enquanto que, no Brasil, a principal aplicação está concentrada nas usinas sucroalcooleiras. Tendo em vista que o aumento da eficiência de plantas de cogeração é ainda um desafio e tema de várias pesquisas, o presente trabalho visa contribuir no sentido de analisar, de uma perspectiva exergética, uma planta de cogeração com ciclo Rankine operada com diferentes combustíveis de uso potencial no Brasil (cavaco de madeira e carvão mineral). Assim, elaborou-se uma rotina de cálculo no software EES que avaliou os parâmetros de rendimento mais relevantes para uma planta de cogeração, sendo estes a eficiência exergética e a taxa de destruição de exergia. Os resultados obtidos mostram a ineficiência da planta considerada na cogeração de energia elétrica e calor, muito provavelmente devido a baixa temperatura de troca de calor no condensador. Além disso, quando utilizado diferentes combustíveis, o carvão mineral mostra-se o mais eficiente em termos exergéticos tanto no ciclo quanto na caldeira e também apresenta menor taxa de destruição de exergia.
Abstract: Cogeneration plants are being used as an effective alternative form to generate thermal energy and heat with high efficiency. In European countries, the cogeneration technology is used in large scale involving several possibilities, wereas in Brazil, the application of cogeneration plants is mainly concentrated in sugar and alcohol industries. The improvement in the efficiency of cogeneration plants is a goal of several researches. This work aims to analyze, under the perspective of the second law of thermodynamics, cogeneration plant with Rankine cicle when operated with different fuels (wood chips and coal). On the basis of such analysis, several criteria of exergy performance for the cogeneration system are introduced in order to evaluate and compare the results. For this analysis, a Rakine power plant with an output of 200kW of electrical work and 545 kW of heat is considerated. For the calculations a code on the software EES was written and the results have shown that the considerated plant does not have a Worth configuration for cogeneration due to the low temperature of heat Exchange on the condenser. Besides that, the coal is the fuel with higher efficiency in a Exergetic perspective.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6513
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