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Revisão Extensiva Sistemas de Biomassa

Por:   •  18/5/2021  •  Resenha  •  3.660 Palavras (15 Páginas)  •  89 Visualizações

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA – CEFET/RJ

Revisão Extensiva Sistemas de Biomassa

Angra dos Reis

2020

[pic 1]

Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (CEFET/RJ)

Campus: Angra dos Reis

Curso: Engenharia Mecânica

Revisão Extensiva Sistemas de Biomassa

[pic 2]

Angra dos Reis

2020

SUMÁRIO

1.        Introdução        6

1.1        Objetivo        6

2.        Desenvolvimento        7

2.1 Caldeira de recuperação (HRSG)        7

2.1.1 Tipos de HRSGs        8

2.1.2 Tambor de Vapor        9

2.1.3 Superaquecedor        10

2.1.4 Economizador        10

2.1.5 Evaporador        10

2.1.6 Circulação Natural ou Assista        11

2.2 Diagrama de Sankey        13

2.3 Pinch Point        15

2.3.1 Análise de Ponto (Pinch Analisys)        16

2.3.2 Análise de Ponto de Água (Water Pinch Analysis)        17

2.3.3 Ponto de Pinça em um HRSG        19

2.4 Approach Point        20

Referências        21


LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - HRSG Tambor Horizontal        8

Figura 2 - HRSG Tambor Vertical        8

Figura 3 - HRSG de Passagem Única        9

Figura 4 - Exemplo Diagrama de Sankey        13

Figura 5 - Identificação Pinch Point        15

Figura 6 - Fluxograma Exemplo WPA        17

Figura 7 - Diagrama de Ponto        18

Figura 8 - Esquema Otimizado Após WPA Exemplo        18


LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Dados Exemplo WPA        17

Tabela 2 - Valores de Referência Pontos de Pinça HRSG        19

Tabela 3  - Valores de Referência Pontos de Aproximação HRSG        20


LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

HRGR – Heat Recovery Steam Generator


  1. Introdução

  1.  Objetivo

Este trabalho objetiva avaliar uma revisão extensiva sobre os seguintes tópicos:

  1. Caldeira de recuperação (Heat Recovering Steam Generation) (HRSG)
  2. Diagrama de Sankey para instalações energéticas considerando equipamentos
  3. Pinch Point
  4. Approach Point


  1. Desenvolvimento

2.1 Caldeira de recuperação (HRSG)

Caldeira de recuperação ou gerador de vapor de recuperação de calor (HRSG) é um trocador de calor projetado para recuperar calor residual do escapamento de motores primários de usinas de geração de energia, como turbinas a gás ou grandes motores alternativos.

Fornece a ligação termodinâmica entre as turbinas a gás e as turbinas a vapor em uma usina de ciclo combinado. Cada solução do HRSG é projetada de forma personalizada para atender aos requisitos de flexibilidade operacional e desempenho desejados do ciclo termodinâmico, de maneira a garantir melhor desempenho e eficiência energética geral. 

Podem ser utilizados para gerar vapor para aquecimento urbano, para processos de uma fábrica, para acionar uma turbina a vapor para gerar energia. Na cogeração podem aumentar a eficiência da planta, além de ser menos prejudiciais ao meio ambiente que outros sistemas que trairiam os mesmos benefícios.

Em sua forma básica, contém dutos de revestimento (gabinete), economizadores que servem para fazer o aquecimento da água até quase a saturação, evaporadores e tambores de vapor que convertem a água dos economizadores em vapor e separam o vapor da água, superaquecedores e reaquecedores que aquecem o vapor além da saturação, e uma pilha que se esgota na atmosfera. Possui também uma grande quantidade de tubulação, válvulas, controles, plataformas e escadas. Na figura é possível observar os principais equipamentos que compõe a Caldeira de Recuperação.


2.1.1 Tipos de HRSGs

As Caldeiras de Recuperação são divididas em diversos tipos, como a de Tambor Horizontal, de Tambor Vertical e as Horizontais de passagem única.

UNIDADES DE TAMBOR HORIZONTAL

Tipo mais popular de gerador de vapor. O fluxo de gás é horizontal enquanto a água é aquecida em tubos de evaporador dispostos verticalmente, produzindo um efeito de circulação natural e econômico.

[pic 3]

Figura 1 - HRSG Tambor Horizontal

UNIDADES DE TAMBOR VERTICAL

Com fluxos verticais de gás através de tubos de evaporador horizontais, este HRSG tipo tambor é ideal quando o espaço do local é escasso, por exemplo, em aplicações complementares.

[pic 4]

Figura 2 - HRSG Tambor Vertical

UNIDADES HORIZONTAIS DE PASSAGEM ÚNICA

O HRSG horizontal de passagem única emprega o mesmo arranjo básico do HRSG horizontal padrão, mas elimina o tambor de alta pressão. Isso resulta em maior flexibilidade térmica, alta eficiência e capacidade de suportar ciclos diários ilimitados.

[pic 5]

Figura 3 - HRSG de Passagem Única

2.1.2 Tambor de Vapor

Podem ser de dois tipos, HP e LP. Incluem separadores primários (defletores e centrífugos) e separadores secundários, assim como canais ou plenums necessários para coletar o vapor e a mistura de água do risers. Sua função é converter a água em vapor e separar o vapor dá água.

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