Análise do comportamento de uma turbina a gás operando com combustão enriquecida com oxigênio

• Autor(a) principal: Boeira, Wagner da Silva
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/27735
• topic: Engenharia mecânica; Gas turbines; Oxygen-enhanced combustion; Stoichiometric combustion; Oxidant excess combustion

O presente trabalho tem por objetivo a análise do comportamento de uma turbina a gás utili-zando combustão enriquecida com oxigênio (em inglês OEC – Oxygen-Enhanced Combusti-on) até a proporção de 30% de oxigênio no oxidante. A metodologia utilizada é uma modela-gem numérica da turbina, considerando o processo de combustão e consequente alteração do fluido de trabalho. A simulação contemplou cinco arranjos possíveis para o ciclo, consideran-do a utilização de intercooler e regeneradores, com o intuito de verificar o comportamento do ciclo utilizando esses equipamentos com a variação da porporção de oxigênio no oxidante. Também são feitas análises comparando os efeitos da alteração da proporção de oxigênio no oxidante, sobre parâmetros como eficiência da turbina e consumo de oxigênio, considerando a combustão estequiométrica e com excesso de oxidante. Todas as espécies químicas são trata-das como gases ideais. Obteve-se como principais resultados aumento de eficiência da turbina para todos os arranjos simulados, com o aumento da proporção de oxigênio no oxidante. Também verificou-se uma maior sensibilidade de alguns parâmetros à variação da proporção de oxigênio no oxidante para os casos em que a combustão ocorre com excesso de oxidante, em relação aos casos em que a combustão é considerada estequiométrica. Além disso, obser-vou-se expressivo aumento da temperatura da combustão, para os casos estequiométricos, e também expressivo aumento do excesso de oxidante para controle da temperatura de combus-tão para os casos com excesso de oxidante.