Estudo da Viabilidade do Uso de Duct Burners em Caldeiras de Recuperação Utilizando a Técnica de CFD.

Abstract

As centrais de ciclo combinado recentemente se tornaram uma alternativa importante para as usinas que utilizam carvão e óleo por causa de sua alta eficiência térmica, são ambientalmente amigáveis e seu tempo de construção é rápido. A planta de ciclo combinado é uma integração de turbina a gás e da turbina de vapor, combinando muitas das vantagens de ambos os ciclos termodinâmicos usando um único combustível. Ao recuperar a energia do calor dos gases de escape da turbina de gás e usá-lo para gerar vapor, o ciclo combinado aproveita a conversão da energia combustível a uma eficiência muito alta. A caldeira de recuperação de calor constitui a espinha dorsal das centrais de ciclo combinado, proporcionando a ligação entre a turbina a gás e da turbina a vapor. O projeto de uma HRSG historicamente em grande parte é desenvolvido usando princípios termodinâmicos relacionados ao caminho de vapor, sem considerar a inclusão de gás no sistema. O CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional) é utilizada para avaliar o impacto da inclusão de gás no fluxo da HRSG e verificar as mudanças que podem melhorar o seu desempenho. Para aplicar a técnica CFD nas simulações, foi utilizado o programa ANSYS CFX®, com o modelo de turbulência, SST, de combustão, Eddy Dissipation e de radiação, P1. O valor de 540 ºC ( 813 K), foi a temperatura máxima permitida para um bom funcionamento da HRSG.