dc.creator |
SILVA, Diego Luís Izidoro |
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dc.date.issued |
2016-08-31 |
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dc.identifier.citation |
SILVA, Diego Luís Izidoro. Recuperação de Calor Residual de Baixa Qualidade em Usinas Termelétricas de Ciclo Combinado. 2016. 163 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2016. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/585 |
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dc.description.abstract |
Para minimizar os impactos ambientais gerados pelo consumo de combustíveis fósseis é necessário diversificar a matriz energética com foco nas fontes renováveis e aumentar a eficiência dos processos de conversão de energia existentes. As usinas térmicas de ciclo combinado são exemplos de processos com alto rendimento na conversão de energia térmica em elétrica, chegando a valores acima de 50%. No entanto, mesmo nessas usinas, há pontos de dissipação de calor que reduzem a sua eficiência. Neste trabalho, uma planta termelétrica de ciclo combinado foi analisada com o intuito de identificar estes pontos e avaliar a possibilidade de recuperar o calor residual, convertendo-o em energia elétrica adicional por meio de ciclos Rankine orgânicos (ORC). Para isto, a usina termelétrica de Uruguaiana, localizada no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, foi modelada no programa GateCycle. Os fluxos com possibilidade de recuperação de calor foram identificados e analisados. Em seguida, os ciclos Rankine orgânicos foram simulados para diferentes fluidos de trabalho. Para isso, foi utilizado a ferramenta CoolProp. Finalmente, análises técnica e econômica foram realizadas para avaliar o potencial de cada fluido de trabalho. Os resultados mostram que é possível recuperar o calor residual em quatro pontos do ciclo combinado e gerar uma potência adicional de 7,91 MW utilizando dois ORCs com tolueno e dois com ciclopentano. Isso representa um aumento de 1,31% na potência liquida total e um aumento de 0,63 ponto percentual na eficiência global da planta. O custo de investimento total para os quatro ORCs foi estimado em 31,58 milhões de dólares e o custo nivelado de energia (LCOE), para uma taxa de juros de 14%, foi estimando em 56,25 US$/MWh para o tolueno e 98,23 US$/MWh para o ciclopentano. Além da energia elétrica adicional gerada e da receita extra que pode ser obtida, a integração dos ORCs é importante para redução no consumo específico de combustível e diminuição dos impactos ambientais, associados à emissão de poluentes gasosos. |
pt_BR |
dc.language.iso |
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dc.title |
Recuperação de Calor Residual de Baixa Qualidade em Usinas Termelétricas de Ciclo Combinado. |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.place |
Itajubá |
pt_BR |
dc.pages |
163 p. |
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dc.keywords.portuguese |
Ciclo combinado |
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dc.keywords.portuguese |
Ciclo Rankine orgânico |
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dc.keywords.portuguese |
Eficiência |
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dc.keywords.portuguese |
Recuperação de calor residual |
pt_BR |
dc.keywords.portuguese |
Usina termelétrica |
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dc.keywords.english |
Combined cycle |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Organic Rankine cycle |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Efficiency |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Waste heat recovery |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Thermal plant |
pt_BR |
dc.orientador.principal |
VENTURINI, Osvaldo José |
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dc.orientador.coorientador |
ESCOBAR, José Carlos Palacio |
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dc.place.presentation |
Universidade Federal de Itajubá |
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dc.pg.programa |
Engenharia Mecânica |
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dc.pg.area |
Térmica, Fluidos e Máquinas de Fluxo |
pt_BR |
dc.date.available |
2016-10-20T17:00:20Z |
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dc.date.accessioned |
2016-10-20T17:00:20Z |
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dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
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