Sistemas Térmicos - Usina a Gás de Aterro

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO        8

1.1        BIOMASSA        9

1.2        BIOGÁS        11

1.2.1 DANOS CAUSADOS PELOS GASES PRESENTES NO BIOGÁS        11

1.3        ATERRO SANITÁRIO        12

1.4        TERMELÉTRICAS A GÁS DE ATERRO        13

1.5        PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA TERMELÉTRICA A GÁS        14

1.5.1 COMPONENTES DO SISTEMA TERMOELÉTRICO A GÁS        14

1.5.1.1 BOMBA        14

1.5.1.1.1 DEFINIÇÃO DE BOMBA        14

1.5.1.1.2 CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS        15

1.5.1.2 CALDEIRA        15

1.5.1.2.1 DEFINIÇÃO DE CALDEIRA        15

1.5.1.2.2 CLASSIFICAÇÃO DAS CALDEIRAS        16

1.5.1.3 CÂMERA DE COMBUSTÃO        16

1.5.1.3.1 DEFINIÇÃO DE CÂMERA DE COMBUSTÃO        16

1.5.1.3.2 CLASSIFICAÇÃO DA CÂMERA DE COMBUSTÃO        17

1.5.1.4 COMPRESSOR        17

1.5.1.4.1 DEFINIÇÃO DE COMPRESSOR        17

1.5.1.4.2 CLASSIFICAÇÃO DOS COMPRESSORES        18

1.5.1.5 CONDENSADOR        18

1.5.1.5.1 DEFINIÇÃO DE CONDENSADOR        18

1.5.1.5.2 CLASSIFICAÇÃO DOS CONDENSADORES        18

1.5.1.6 GERADOR ELÉTRICO        19

1.5.1.6.1 DEFINIÇÃO DE GERADOR ELÉTRICO        19

1.5.1.6.2 CLASSIFICAÇÃO DOS GERADORES ELÉTRICOS        19

1.5.1.7 TURBINA A GÁS        19

1.5.1.8 TURBINA A VAPOR        20

1.5.2 CICLO BRAYTON        20

1.5.3 CICLO RANKINE        23

1.5.4 CICLO COMBINADO        26

2        SELEÇÃO DE TECNOLOGIAS        27

2.1        ESPECIFICAÇÃO DO PROJETO        27

2.2        SELEÇÃO DE EQUIPAMENTOS        27

2.2.1 TURBINA A GÁS        28

2.2.2 GERADORES ACOPLADOS AS TURBINAS        29

2.2.3 TURBINA A VAPOR        30

2.2.4 CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO        30

2.2.5 CONDENSADOR        31

2.2.6 BOMBA        31

2.2.7 FILTRO        32

3        MATERIAIS E MÉTODOS        33

3.1        TURBINA A GÁS        33

3.1.1 COMPRESSOR        38

3.1.2 CÂMARA DE COMBUSTÃO        40

3.1.3 TURBINA A GÁS        41

3.2        TURBINA A VAPOR        42

3.3        CONDENSADOR        46

3.4        BOMBA        47

3.5        CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO        49

3.6        EFICIÊNCIAS        50

3.6.1 EFICIÊNCIA DO CICLO RANKINE        50

3.6.2 EFICIÊNCIA DO CICLO BRAYTON        51

3.6.3 EFICIÊNCIA GLOBAL        51

4        RESULTADOS E DISCUSSÕES        51

4.1        PRESSÃO E TEMPERATURA        51

4.2        VAZÕES        52

4.3        POTÊNCIAS EXTRAÍDAS        53

4.4        POTÊNCIAS GERADAS        53

4.5        EFICIÊNCIAS        53

5        CONCLUSÃO        54

6        REFERÊNCIAS:        55

1. INTRODUÇÃO

        O aumento da concentração dos gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera terrestre ao longo dos últimos anos, resultante da intensificação das atividades humanas, deve-se principalmente ao uso de combustíveis fósseis e ao desmatamento de florestas. Os efeitos globais das emissões do GEE resultaram na quase duplicação da concentração atmosférica desses gases nos últimos 20 anos (CEPEA, 2004).

        Desta forma, diminuir a dependência de combustíveis fósseis e não renováveis e buscar soluções ambientalmente corretas, como a utilização sustentável da biomassa como fonte de energia, não apenas reduzirá os impactos globais pela queima de combustíveis fósseis como também contribuirá para a sustentabilidade da matriz energética dos países. Além disso o desenvolvimento de tecnologias que utilizem fontes renováveis de energia possibilita a geração de energia de forma descentralizada e em pequena escala, base fundamental para o desenvolvimento sustentável em países desenvolvidos e em desenvolvimento (COLDEBELLA et al., 2006).

        Os principais países produtores de lixo podem ser observados através da figura 1 onde aponta como um mapa de calor a produção de lixo por cada país em um mapa do mundo.

                [pic 1]

Figura 1 – Principais países produtores de lixo.

Fonte: https://www.motherjones.com/environment/2012/07/trash-charts-world-bank-report-economy/

        

             A tabela 1 um traz uma estimativa da produção de lixo daqui a 7 anos, onde conseguimos verificar que os mesmos países que já são os mais poluentes como mostrado na figura 1 se mantém como os principais poluidores.