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https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/3050
Title: | Avaliação da viabilidade energética e exergética de um sistema de cogeração em uma usina sucroalcooeira no estado de Pernambuco |
Authors: | Gama Neto, Samuel Bezerra da |
metadata.dc.contributor.authorLattes: | http://lattes.cnpq.br/9717090908631600 |
metadata.dc.contributor.advisor: | Marques, Adriano da Silva |
metadata.dc.contributor.advisorLattes: | http://lattes.cnpq.br/0104058705628000 |
Keywords: | Análise térmica;Bagaço de cana;Cogeração;Fontes alternativas;Exergia |
Issue Date: | 8-Dec-2021 |
Citation: | GAMA NETO, Samuel Bezerra da. Avaliação da viabilidade energética e exergética de um sistema de cogeração em uma usina sucroalcooeira no estado de Pernambuco. 2022. 57 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2021. |
Abstract: | The demand on the consumption of electricity in various sectors and the concerns about the environmental impacts of exploration and use of fossil fuel, has encouraged the study of various alternative energy sources, including wind, photovoltaic, biomass and hydropower. The use of biomass such as sugarcane bagasse in Brazil is a technically viable option that can reduce the emission of greenhouse gases. Thus, the study consists of an energy and exergetic analysis for a simplified configuration of a sugarcane plant, located in the state of Pernambuco, with an electric power generation capacity of 11.8 MWh by burning sugarcane bagasse with 50% of moisture. Thus, for the analysis, equipment data, plant parameters and references found in the literature for similar cases were considered. The analysis of the combustion process in the set of boilers determined the high heat value of 10,299 MJ/kg for a molar mass of 14.26 kg/kmol of bagasse, with the thermal efficiency of the set of boilers being 61.5%. The energy analysis of the generating turbine set and the drive turbine set resulted in 8974 kW and 1980 kW, respectively, for the shaft powers. Through the exergetic analysis it was found that the largest portion of exergy destroyed is in the set of boilers (85.34%), in the condenser (8.59%) and in the set of generation turbines (4.66%). The plant's exergetic efficiency (5%) demonstrates the need for performance improvement projects. |
Description: | A demanda em vários setores sobre o consumo de energia elétrica e as preocupações dos impactos ambientais da exploração e uso do combustível fóssil, tem incentivado o estudo sobre diversas fontes alternativas de energia, entre elas, a energia eólica, fotovoltaica, biomassa e hídrica. A utilização da biomassa como o bagaço de cana de açúcar no Brasil é uma opção tecnicamente viável e que pode diminuir a emissão de gases de efeito estufa. Com isto, o estudo consiste na análise energética e exergética para uma configuração simplificada de uma usina sucroalcooeira, localizada no estado de Pernambuco, com capacidade de geração de energia elétrica de 11,8 MWh pela queima de bagaço de cana de açúcar com 50% de umidade. Deste modo, para as análises foram considerados os dados dos equipamentos, parâmetros da planta e referências encontradas na literatura para casos semelhantes. A análise do processo de combustão no conjunto de caldeiras determinou o poder calorífico superior de 10,299 MJ/kg para uma massa molar de 14,26 kg/kmol do bagaço, sendo, a eficiência térmica do conjunto de caldeiras de 61,5%. A análise energética dos conjuntos de turbinas de geração e do conjunto de turbinas de acionamento resultou em 8974 kW e 1980 kW, respectivamente, para as potências de eixo. Pela análise exergética foi encontrado que a maior parcela de exergia destruída está no conjunto de caldeiras (85,34%), no condensador (8,59%) e no conjunto de turbinas de geração (4,66%). A eficiência exergética da planta (5%) demonstra a necessidade de projetos de melhorias de desempenho. |
URI: | https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/3050 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Mecânica (UACSA) |
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