MODELAGEM, SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO TERMOECONÔMICA DE ALTERNATIVAS DE REPOTENCIAÇÃO DE TERMELÉTRICAS COM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA POR MEIO DO APROVEITAMENTO DO CALOR REJEITADO
Resumo: A situação atual do sistema elétrico brasileiro tem levado ao despacho contínuo de usinas termelétricas originalmente planejadas para dar segurança ao sistema e que não deveriam operar continuamente. Assim, para uma usina desse tipo gerando quantidades significativas de energia, torna-se interessante e necessário o desenvolvimento de estudos voltados à obtenção de melhores eficiências energéticas e maior potência elétrica líquida, seja pelo aumento de geração ou redução no consumo próprio. Uma vez que nas termelétricas com motores de combustão interna é rejeitada uma grande quantidade de calor através da água de resfriamento e também dos gases de exaustão, um sistema térmico de recuperação de calor pode ser projetado para ser acoplado à termelétrica, gerando eletricidade adicional com o mesmo consumo de combustível. Várias alternativas podem ser contempladas, desde ciclo combinado, que é a mais conhecida, até as tecnologias mais avançadas, como ciclo Rankine orgânico (ORC) e ciclo Kalina, além de chillers por absorção para a produção de água gelada destinada ao resfriamento do ar na sucção dos motores, alimentação do sistema de ar condicionado e pulverização nos radiadores. Uma simulação combinada com a otimização termoeconômica de uma superestrutura que contempla todas estas alternativas permite definir a melhor configuração.
As alternativas de sistemas térmicos aqui propostos para aproveitamento do calor rejeitado em usinas termelétricas equipadas com motores de combustão interna (MACI) são normalmente avaliadas de forma isolada, com dimensionamento e simulação, mas sem um estudo comparativo entre elas e muito menos a consideração da possibilidade de integração das alternativas numa superestrutura a ser otimizada. Assim, o desenvolvimento da modelagem de uma superestrutura contemplando todas essas alternativas para obtenção da melhor configuração, por meio da otimização estrutural e paramétrica, mediante determinadas condições de contorno, constitui uma forma inovadora de definir esse tipo de projeto. Além disso, dentre essas alternativas serão considerados o ciclo Rankine orgânico (CRO) e o ciclo Kalina, que são tecnologias inéditas no Brasil.
Data de início: 01/02/2016
Prazo (meses): 60
Participantes:
Papel |
Nome |
|---|---|
| Colaborador | ANDRÉ CHUN |
| Coordenador | CARLA CESAR MARTINS CUNHA |
| Pesquisador | JOSÉ JOAQUIM CONCEIÇÃO SOARES SANTOS |
