Simulação Numérica em CFD do Processo de Oxi-Combustão Aplicado ao Carvão Mineral Brasileiro para a Geração Termoelétrica.

Abstract

O presente trabalho utilizou-se da ferramenta computacional ANSYS CFX para realizar a análise termoquímica do processo de oxi-combustão do carvão mineral brasileiro CE 5200, visando a sua utilização na geração termoelétrica nacional. Fez-se o estudo do carvão mineral devido que o combustível é uma fonte de energia que pode ser utilizado para a geração termoelétrica, mas o processo da combustão convencional do carvão é altamente poluente, emitindo uma grande concentração de CO₂ para a atmosfera, que é um dos responsáveis pelo efeito estufa. Uma validação dos modelos de turbulência, combustão, radiação e cinética química no processo de oxi-combustão foi realizada com os resultados do experimento do carvão mineral Rhenish, em um forno de queda livre de 100 kW. De forma que posteriormente, realizou um aporte térmico, com a utilização do modelo da validação, na introdução do carvão CE 5200 no mesmo forno de queda livre do carvão Rhenish. Os resultados foram comparados com os resultados do carvão Rhenish. O carvão CE 5200 apresenta comportamento muito próximos do carvão Rhenish, apesar de ter maior quantidade de cinzas. A temperatura produzida pelo carvão CE 5200, no interior do forno ficou abaixo da temperatura de fusão das cinzas, assim evitando paradas indesejáveis do forno. Assim o comportamento do carvão CE 5200 apresenta viabilidade térmica para sua utilização em centrais termelétricas a carvão no processo de oxi-combustão.