Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
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Tipo: Tese
Título: Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás
Autor(es): CORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio Pedroso
Primeiro Orientador: LORA, Electo Eduardo Silva
metadata.dc.contributor.advisor-co1: ANDRADE, Rubenildo Vieira
Resumo: O objetivo desta pesquisa foi estudar o desempenho térmico e as emissões de uma microturbina a gás de 30 kW, utilizando como combustível, misturas de gás pobre (GP) com gás natural (GN). Em uma primeira etapa, é obtido experimentalmente o gás pobre, proveniente da gaseificação de biomassa (casca de arroz), utilizando o agente de gaseificação ar. Depois de produzido, o gás pobre é misturado com gás natural e testado experimentalmente em uma microturbina a gás de 30 kW. Os testes concentram-se no desempenho térmico e incluiu a eficiência, rotação, consumo de gás combustível e vazão de ar. Além das emissões de óxido de nitroênio (NOX) e monóxido de carbono (CO). Os resultados dos testes experimentais com a microturbina, utilizando o gás pobre, misturado com 50% de gás natural, mostraram que a eficiência diminui cerca de 13%, comparado ao gás natural. Os resultados das emissões indicam que para a potência acima de 20 kW, a emissão de óxido de nitrogênio (NOx) é quase a mesma para a mistura de 50% de gás pobre e 50% gás natural, comparado ao gás natural; enquanto a emissão de monóxido de carbono (CO) na potência de 20 kW, com mistura de 50% gás pobre e 50% gás natural, tem um aumento em torno de 40%, comparado ao teste experimental com o gás natural. Em uma segunda etapa, são realizados testes experimentais com um queimador da microturbina a gás de 30 kW com o gás pobre (A) e (B). A chama obtida pela queimador do gás pobre (A) e (B) são analisadas através das técnicas de quimiluminescência OH* e de fluorescência plana induzida por laser (OH PLIF). Estas técnicas são utilizadas para interpretar o tamanho e a intensidade da chama.
Abstract: The objective of this research was to study the thermal performance and the emissions of a 30 kW gas microturbine using natural gas (GN) gas mixtures. In a first step, the poor gas from the biomass gasification (rice hull) is obtained experimentally using the air gasification agent. Once produced, the lean gas is mixed with natural gas and tested experimentally in a gas microturbine of 30 kW. The tests focused on thermal performance and included efficiency, rotation, temperatures, fuel gas consumption, airflow, as well as NOx and CO emissions. The results of the microturbine experimental tests, using the poor gas mixed with 50% natural gas, showed that the efficiency decreases about 13% compared to natural gas. The emission results indicate that for the power above 20 kW, the emission of NOx is almost the same for the mixture of 50% of poor gas and 50% of natural gas, compared to natural gas; while the emission of carbon monoxide (CO) at a power of 20 kW, with a mixture of 50% poor gas and 50% natural gas, has an increase of around 40% compared to the experimental test with natural gas. In a second step, experimental tests are performed with a gas microturbine burner of 30 kW with the poor gas (A) and (B). The flame obtained by the lean gas burner (A) and (B) are analyzed by OH-chemiluminescence and laser-induced flat fluorescence (OH PLIF) techniques. These techniques are used to interpret the size and intensity of the flame.
Palavras-chave: Gaseificação de biomassa
Microturbina a gás
Gaseificador de leito fluidizado borbulhante
Queimador
Gás pobre (GP)
Gás natural (GN)
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2432
Data do documento: 6-Dez-2018
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