Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/9932 |
Resumo: | Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica |
id |
RCAP_c046cceffbc0a2ae9ba372c168e43767 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:run.unl.pt:10362/9932 |
network_acronym_str |
RCAP |
network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository_id_str |
7160 |
spelling |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosaCiclo de vaporModelação termodinâmicaCentral de biomassaAnálise de sensibilidadeCentral termoeléctricaDissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia MecânicaPortugal é um país deficitário em fontes de energia não renováveis, mas dispõe de potencialidades significativas no domínio das fontes renováveis, que devidamente aproveitadas podem ajudar a colmatar a deficiência apontada. No caso da biomassa, em particular a de origem florestal, o nosso país tem imensos recursos, pois 38% do território nacional é constituído por florestas. Dispondo deste recurso, o número de centrais termoeléctricas tem vindo a aumentar, embora o rendimento energético seja baixo. Urge assim, um estudo aprofundado que permita conhecer melhor os ciclos termodinâmicos das centrais. A queima da biomassa é difícil, pelo que é importante conhecer certos parâmetros de operação e sua variação ao longo do tempo, de forma a melhorar o rendimento da central. Para tal é necessário modelar o ciclo termodinâmico e fazer uma análise de sensibilidade. É neste âmbito que surge o trabalho de dissertação. Foi feita uma pesquisa e um estudo das técnicas actuais de conversão da biomassa, dos problemas existentes e das características do combustível, em particular do seu teor de humidade e dimensão, que influenciam a sua conversão. Através da realização de um estágio numa Central, foi estudado o seu processo de funcionamento, desde a admissão da biomassa à caldeira até à produção de energia eléctrica, com o objectivo de fazer uma análise termodinâmica ao seu ciclo de vapor. Não tendo acesso à memória descritiva da Central, várias foram as condicionantes e dificuldades com que deparamos, mas foi possível fazer a análise termodinâmica. Para tal, decidiu-se recorrer a uma ferramenta computacional, o Cycle-Tempo, para efectuar a simulação do ciclo termodinâmico, após um levantamento de software disponíveis. Dispor-se de uma ferramenta que permita fazer a modelação de uma central, mesmo já em pleno funcionamento, é extremamente vantajoso pois permite descrever a operação da central, diagnosticar avarias, testar hipóteses e melhorar o ciclo. Recolhidos os parâmetros de funcionamento da Central, foi necessário introduzir pequenas modificações, no decurso do trabalho, no Cycle-Tempo. Após a modelação do ciclo, exploraram-se as vantagens atrás referidas, realizando uma análise de sensibilidade a diversos parâmetros de operação: pressão da caldeira, perda de carga na caldeira mantendo a pressão de saída, temperatura do vapor sobreaquecido, pressão no condensador, temperatura da água de arrefecimento, rendimento isentrópico associado às turbomáquinas, pressão de funcionamento do desgaseificador, potência do gerador. Fez-se ainda uma análise simultânea a vários parâmetros de funcionamento. Dado que o Cycle-Tempo também permite fazer balanços exergéticos, e atendendo a que o estudo do conceito de exergia foi recentemente introduzido na unidade curricular de Termodinâmica Aplicada do DEMI, aproveitou-se para concretizar o balanço exergético a uma central completa. Para concretizar o cálculo foi necessário determinar a exergia do Eucalyptus Globulus. No decorrer do trabalho, identificaram-se limitações no software Cycle-Tempo que motivaram o recurso a uma folha de cálculo, associada à base de propriedades termodinâmicas FluidProp, como processo alternativo à modelação do ciclo. Conseguiu-se modelar o ciclo no Cycle-Tempo depois de identificar e simplificar componentes do ciclo que impossibilitavam uma solução numérica. Da análise de sensibilidade, verificou-se que os parâmetros que mais influenciavam o rendimento do ciclo são a temperatura de sobreaquecimento e a pressão de condensação (influenciada pela temperatura da água de arrefecimento). A pressão do desgaseificador também influencia o rendimento do ciclo, mas a encontrada, 13 bar, é demasiado elevada face à actual de 3 bar, para se considerar um aumento. Tal como em outras áreas do conhecimento, na modelação termodinâmica, a informática também permite, num menor espaço de tempo e com menos esforço, estudar um grande número de configurações, de forma a rentabilizar o ciclo.Faculdade de Ciências e TecnologiaVaz, DanielRUNSilva, Ana Teresa Oliveira Santos2013-07-01T09:07:08Z20132013-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/9932porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T03:43:20Zoai:run.unl.pt:10362/9932Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:19:08.096987Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
dc.title.none.fl_str_mv |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa |
title |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa |
spellingShingle |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa Silva, Ana Teresa Oliveira Santos Ciclo de vapor Modelação termodinâmica Central de biomassa Análise de sensibilidade Central termoeléctrica |
title_short |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa |
title_full |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa |
title_fullStr |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa |
title_full_unstemmed |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa |
title_sort |
Análise termodinâmica de uma central de biomassa lenhosa |
author |
Silva, Ana Teresa Oliveira Santos |
author_facet |
Silva, Ana Teresa Oliveira Santos |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Vaz, Daniel RUN |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Silva, Ana Teresa Oliveira Santos |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Ciclo de vapor Modelação termodinâmica Central de biomassa Análise de sensibilidade Central termoeléctrica |
topic |
Ciclo de vapor Modelação termodinâmica Central de biomassa Análise de sensibilidade Central termoeléctrica |
description |
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica |
publishDate |
2013 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2013-07-01T09:07:08Z 2013 2013-01-01T00:00:00Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10362/9932 |
url |
http://hdl.handle.net/10362/9932 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Faculdade de Ciências e Tecnologia |
publisher.none.fl_str_mv |
Faculdade de Ciências e Tecnologia |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
instacron_str |
RCAAP |
institution |
RCAAP |
reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1799137835718017024 |