Análise termoenergética, econômica e ambiental da repotenciação e conversão de UTE´s com ciclo rankine para ciclo combinado utilizando turbinas a gás.

Abstract

Diversas usinas termoelétricas instaladas nos países latino-americanos entre os nos 1960 e 1990, tipicamente utilizando óleo combustível, estão funcionando na atualidade com um ciclo termodinâmico de baixo rendimento térmico e com reduzido controle de emissões poluentes. O presente trabalho desenvolve um estudo das condições gerais, das diferentes alternativas tecnológicas e das implicações da repotenciação dessas unidades, visando essencialmente o incremento da capacidade de geração instalada e melhorando a eficiência térmica, especialmente mediante o redesenho do sistema térmico convertendo tais unidades para um ciclo combinado. O presente estudo inclui a aplicação do software Gatecycle para a simulação de diferentes configurações na repotenciação de uma usina termoelétrica real, com ciclo a vapor Rankine com superaquecimento e regeneração, com 73 MW de capacidade, utilizando atualmente óleo combustível, localizada em Guaiaquil, Equador. Entre as alternativas estudadas, se destacou a adoção de gás natural com a introdução de turbinas a gás e caldeiras de recuperação, permitindo incrementar a eficiência global do ciclo dos 27% para aproximadamente 46 a 50%, dependendo da configuração térmica utilizada. Além disso, foi realizada uma análise econômica dos custos de produção de energia elétrica e uma avaliação das emissões do poluente CO², devido à mudança de óleo combustível por gás natural, que confirmam o interesse e a viabilidade das mudanças sugeridas.