Análise da geração de bioeletricidade nas usinas sucroenergéticas e simulações de métodos para o aumento da eficiência de geração
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFGD |
Texto Completo: | http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/4828 |
Resumo: | Com a constante busca por fontes de energia renováveis, em razão das mudanças climáticas causadas pela poluição do meio ambiente, uma das alternativas que se destacam é a geração de energia elétrica através da biomassa. No Brasil, por ser um grande produtor de cana-de-açúcar, a biomassa com mais potencial de crescimento para este fim é a biomassa da cana. O processo que proporciona a geração de bioeletricidade nas usinas sucroenergéticas é a cogeração, que, fundamentada pelo ciclo termodinâmico de Rankine, tem nos seus principais componentes um gerador de vapor (caldeira) e um conjunto turbogerador. No presente artigo são apresentados alguns métodos científicos de como aumentar a eficiência de geração. Dentre eles, são avaliados os ganhos obtidos na geração quando se utiliza caldeiras de alta pressão e temperatura e incremento de palha e ponta de cana-de-açúcar na combustão na caldeira. Através de simulações envolvendo equações e leis termodinâmicas, foi visualizado um aumento de 9,6% de ganho de vapor gerado, se utilizado 10% de palha e ponta de cana-de-açúcar junto ao bagaço. Foi também obtido um aumento de 39,76 % na geração de energia elétrica na substituição de uma caldeira de média pressão e temperatura por uma de alta pressão e temperatura, além da queima também da palha e da ponta junto ao bagaço. Portanto, alguns desses métodos são comprovadamente eficientes, podendo então ser viáveis para usinas que queiram aumentar sua lucratividade e contribuir na geração de energia elétrica através de fontes renováveis. |
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No Brasil, por ser um grande produtor de cana-de-açúcar, a biomassa com mais potencial de crescimento para este fim é a biomassa da cana. O processo que proporciona a geração de bioeletricidade nas usinas sucroenergéticas é a cogeração, que, fundamentada pelo ciclo termodinâmico de Rankine, tem nos seus principais componentes um gerador de vapor (caldeira) e um conjunto turbogerador. No presente artigo são apresentados alguns métodos científicos de como aumentar a eficiência de geração. Dentre eles, são avaliados os ganhos obtidos na geração quando se utiliza caldeiras de alta pressão e temperatura e incremento de palha e ponta de cana-de-açúcar na combustão na caldeira. Através de simulações envolvendo equações e leis termodinâmicas, foi visualizado um aumento de 9,6% de ganho de vapor gerado, se utilizado 10% de palha e ponta de cana-de-açúcar junto ao bagaço. Foi também obtido um aumento de 39,76 % na geração de energia elétrica na substituição de uma caldeira de média pressão e temperatura por uma de alta pressão e temperatura, além da queima também da palha e da ponta junto ao bagaço. Portanto, alguns desses métodos são comprovadamente eficientes, podendo então ser viáveis para usinas que queiram aumentar sua lucratividade e contribuir na geração de energia elétrica através de fontes renováveis.With the constant search for renewable energy sources, due to climate changes caused by environmental pollution, one of the alternatives that stand out is the generation of electricity from biomass. In Brazil, as it is a large sugarcane producer, the biomass with the greatest growth potential for this purpose is sugarcane biomass. The process that provides the generation of bioelectricity in sugarcane plants is cogeneration, which, based on Rankine's thermodynamic cycle, has in its main components a steam generator (boiler) and a turbogenerator set. This article presents some scientific methods on how to increase generation efficiency. Among them, the gains obtained in generation when using high pressure and temperature boilers and the increase of straw and sugarcane tips in the boiler combustion are evaluated. Through simulations involving equations and thermodynamic laws, an increase of 9.6% in the gain of generated steam was visualized, if 10% of straw and sugarcane tips were used together with the bagasse. An increase of 39.76% was also obtained in the generation of electric energy in the replacement of a medium pressure and temperature boiler with a high pressure and temperature one, in addition to the burning of the straw and the tip together with the bagasse. Therefore, some of these methods are proven to be efficient, and may therefore be viable for plants that want to increase their profitability and contribute to the generation of electricity from renewable sources.Submitted by Marcos Pimentel (marcospimentel@ufgd.edu.br) on 2022-03-28T20:51:02Z No. of bitstreams: 1 GustavoEduardodaSilvaSantiago.pdf: 790972 bytes, checksum: 5a4b6b631bcece70b84d3f4334cbb56a (MD5)Made available in DSpace on 2022-03-28T20:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GustavoEduardodaSilvaSantiago.pdf: 790972 bytes, checksum: 5a4b6b631bcece70b84d3f4334cbb56a (MD5) Previous issue date: 2021-12-06porUniversidade Federal da Grande DouradosUFGDBrasilFaculdade de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::APROVEITAMENTO DA ENERGIABiomassaBioenergiaCana de açúcarBiomassBioenergySugarcaneAnálise da geração de bioeletricidade nas usinas sucroenergéticas e simulações de métodos para o aumento da eficiência de geraçãoAnalysis of bioelectricity generation in sugar energy plants and methods simulations to increase generation efficiencyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFGDinstname:Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD)instacron:UFGDTEXTGustavoEduardodaSilvaSantiago.pdf.txtGustavoEduardodaSilvaSantiago.pdf.txtExtracted texttext/plain63674https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/bitstream/prefix/4828/3/GustavoEduardodaSilvaSantiago.pdf.txt8316bf6b4b9d7bce2965c03a77b0e614MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/bitstream/prefix/4828/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52ORIGINALGustavoEduardodaSilvaSantiago.pdfGustavoEduardodaSilvaSantiago.pdfapplication/pdf790972https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/bitstream/prefix/4828/1/GustavoEduardodaSilvaSantiago.pdf5a4b6b631bcece70b84d3f4334cbb56aMD51prefix/48282023-09-14 02:47:41.894oai:https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufgd.edu.br/jspui:8080/oai/requestopendoar:21162023-09-14T06:47:41Repositório Institucional da UFGD - Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD)false |
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