Termodinamica

Universidade do Vale do Rio dos Sinos
PPGEM – Programa de Pós-Graduação de Engenharia Mecânica

SIMULAÇÃO DE CICLO TÉRMICO COM DUAS CALDEIRAS EM
PARALELO: COMBUSTÃO EM GRELHA E EM LEITO FLUIDIZADO

Herson Vargas da Costa

Orientadora: Profa. Dra. Maria Luiza Sperb Indrusiak
Co-orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Wander
São Leopoldo, Agosto de 2011.

RESUMO:
Neste trabalho foram realizadas simulações matemáticas de um processo real, com caldeira queimando carvão em grelha. Os dados experimentais foram obtidos na planta, de propriedade da Eletrobrás (CGTEE).
O software IPSE-Pro®, foi aplicado na simulação matemática, considerando variáveis importantes na análise de sistemas de energia térmica, tais como a eficiência térmica do ciclo, potência disponível no eixo, condição do vapor na saída da turbina, vazão mássica, potência da bomba, calor trocado no gerador de vapor e condensador, etc. INTRODUÇÃO:
O presente trabalho é parte de um projeto que tem como objetivos:
- Realizar um estudo em uma usina termelétrica existente em São Jerônimo, RS, aplicando uma ferramenta computacional específica para simular, inicialmente, o sistema original, com o ciclo de vapor operando com uma caldeira de combustão em grelha e, em uma segunda etapa, funcionando com dois geradores de vapor em paralelo, sendo o segundo de leito fluidizado.
- Avaliar o desempenho da planta em várias condições reais de operação.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
Existem diversos sistemas conhecidos e em uso atualmente para conversão de calor em trabalho, através de um ciclo termodinâmico. Dentre eles, o mais comum é o ciclo a vapor ou ciclo Rankine. Seus componentes básicos são: CICLO RANKINE:
Os processos mostrados no diagrama T-s são idealizações dos processos reais. Assim, o bombeamento da água (1 a 2) é modelado como um processo de compressão reversível e adiabático. O mesmo acontece com a expansão na turbina (3 a 4). Estes processos são mostrados no
diagrama