Avaliação Experimental do Desempenho de Motores de Combustão Interna de Grande Porte em Função do Condicionamento do Ar de Combustão Recuperando Calor Residual
Resumo: A maioria das usinas termelétricas (UTE) a motores de combustão interna (MCI) instaladas no Brasil está localizada nas regiões Norte e Nordeste do Brasil, operando em condições extremas de temperatura e umidade, além de não possuírem sistemas de recuperação de calor residual. Nestes climas quentes e úmidos, que é também o caso do litoral do Estado do Espírito Santo, o desempenho do motor é restringido por derating para prevenção de knocking devido a temperaturas altas no coletor de admissão de ar. O resfriamento e desumidificação do ar de combustão na entrada, complementado por um possível resfriamento adicional no intercooler, sem ocorrer condensação da umidade do ar no mesmo e sem alterar os componentes do motor, permite obter essa desejada redução na temperatura do ar no coletor de admissão, o que traz uma melhoria no desempenho da máquina e, por conseguinte, na UTE como um todo. Assim, torna-se oportuno e pertinente investigar os benefícios no desempenho desses motores, como consequência do condicionamento do ar de combustão, a partir da recuperação dos fluxos de calor residual do próprio motor.
O efeito da temperatura e umidade do ar em turbinas a gás é muito pesquisado, porém, estudos experimentais implementados em campo considerando MCI de grande porte, turboalimentados, com intercooler e operando em climas quentes e úmidos, não foram encontrados de forma combinada na literatura.
Algumas pesquisas nesta direção foram identificadas apenas em laboratórios, com motores de pequeno porte e chillers elétricos, os quais não aproveitam calor residual, sendo, algumas vezes, esse resfriamento e desumidificação somente no intercooler, visando o desenvolvimento de projeto especial para este componente.
Assim, essa pesquisa seria a primeira aplicação em campo do sistema térmico proposto em um MCI estacionário de grande porte, totalmente monitorado, que permitiria o pleno conhecimento do seu comportamento e desempenho em função do condicionamento do ar de combustão. Para este projeto, um dos motores da UTE LORM, localizada em Linhares-ES, será disponibilizado para a implementação do sistema ora proposto.
Data de início: 02/01/2019
Prazo (meses): 60
Participantes:
Papel |
Nome |
|---|---|
| Aluno Mestrado | FRANCISCO MELLO FONSECA |
| Aluno Mestrado | ISRAEL CRUZ CAMPBELL |
| Aluno Mestrado | VITOR BUSON DE PAULA |
| Aluno Mestrado | KAIO SPACINI |
| Aluno Mestrado | ANDRÉ CHUN |
