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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Estudo da influência dos níveis de pressões em processo avançado de geração termelétrica baseado em gaseificação de biomassa
Title Alternative: Study on the influence of pressure level in a thermoelectric power generation unit based on biomass gasification
Author: Beninca, Wilson de Aguiar
Advisor: Souza-Santos, Marcio Luiz de, 1949-
Abstract: Resumo: Um estudo visando maximizar a eficiência global de um processo combinado de geração termelétrica consumindo bagaço de cana é desenvolvido. Tal processo utiliza o conceito Fuel-Slurry Integrated Gasification/Gas Turbine (FSIG/GT) com secador e gaseificador operando em regime de leito fluidizado borbulhante. O bagaço de cana é alimentado ao secador na forma de lama e, após seco, alimentado ao gaseificador. O gás combustível produzido pelo gaseificador é limpo e injetado no combustor de uma turbina a gás que compõe um processo combinado de gás e vapor. Várias premissas foram admitidas, entre elas: a geometria do secador, a pressão de operação dos ciclos a vapor, a taxa de consumo de combustível sólido, a temperatura de injeção de gás nas turbinas, rendimento de equipamentos e a temperatura mínima de orvalho de alcalinos. Os parâmetros tomados como variáveis no presente estudo foram: pressão de operação do processo a gás, diâmetro do gaseificador e vazão mássica de ar alimentado ao gaseificador. O software CeSFaMB© foi utilizado para as simulações e otimizações do secador e otimização do gaseificador. O software IPES foi empregado para simular e otimizar o processo termelétrico combinado completo. Dentro do campo estudado entre 1 e 4 MPa para a pressão do processo a gás, o rendimento de 1ª Lei global máximo alcançado neste estudo para a unidade termelétrica foi de 39,1 % e pressão de operação a 1,2 MPa. O ponto ótimo de eficiência global, encontrado para uma pressão abaixo do limite máximo estudado, é justificado pelo fato dos ganhos na gaseificação e do processo a gás serem contrabalançados pelas perdas de eficiência do ciclo Rankine do processo combinado

Abstract: A study aiming maximizing the overall efficiency of a process consuming sugar cane bagasse (SCB) is developed. The process applies the Fuel-Slurry Integrated Gasification/Gas Turbine (FSIG/GT) with dryer and gasifier operating under the bubbling fluidized bed technique. The SCB is fed into the dryer as a slurry. After drying, it is fed into the gasifier. Various premises have been assumed, among them: the dryer geometry, operational pressure of steam cycles, consumption rate of SCB, temperature of the stream injected into the gas turbine, efficiency of the involved equipment, and the minimum dew temperature of alkaline species. The following parameters have been taken as variables: operational pressure of the gas process, gasifier dimensions, and the mass flow of air injected into the gasifier. The CeSFaMB© was applied for the simulations and optimizations of the dryer and the gasifier. The IPES software was employed to simulate and optimize the whole thermoelectric process. Within the range between 1 and 4 MPa of gas process operational pressure, the maximum achieved overall 1st Law efficiency was 39.1 % when the gas branch operated at 1.2 MPa. This optimum, arrived at lower pressures than the higher studied limit, is justified because the gains obtained at the gasification are counter balanced by the losses of efficiency at the Rankine process
Subject: Energia termelétrica
Bagaço de cana
Otimização
Gaseificação
Editor: [s.n.]
Citation: BENINCA, Wilson de Aguiar. Estudo da influência dos níveis de pressões em processo avançado de geração termelétrica baseado em gaseificação de biomassa. 2016. 1 recurso online ( 122 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265705>. Acesso em: 29 ago. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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