Análise termodinâmica do uso adicional do palhiço da cana-de-açúcar à queima do bagaço no sistema de cogeração de uma usina sucroenergética

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pacheco, Juliana Dorneles
Data de Publicação: 2017
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300000jdcs
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/12212
Resumo: Monografia (especialização) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética Aplicada aos Processos Produtivos, EaD, RS, 2017.
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Sugarcane straw appears as an additional energy potential of biomass fuel in addition to the traditional use of bagasse in power cogeneration plants, due to the current environmental policies applied to the sugar-alcohol sector, which propose the prohibition of the practice of burning of the cane fields and result in tons of this biomass left in the field during harvesting. In this context, this work proposes a thermodynamic research study aiming at the use of sugarcane straw in the generation of surplus electric energy in a sugarcane plant installed and operating in the city of Dourados, MS, based on data from productivity of the 2016/2017 crop. In the analysis the thermodynamic properties were maintained for each control volume delimited, as well as the thermal demand of the industrial process and the internal consumption of electric power of the plant. The results point to a 130% increase in the generation of surplus electric energy with the insertion of burning of the straw to the bagasse in the steam generation cycle when compared to the current plant. However, there was a considerable reduction in overall cycle efficiency by the First Law of Thermodynamics as a function of the large condensate flow in the extraction-condensation turbine. The greatest irreversibilities in the cogeneration system configurations are evidenced in the boilers, whereby losses occur from the release of heat by the fuel in the combustion process. Evaluating the overall efficiency of the cycle by the Second Law, the proposed configuration presented a better use of the maximum available exergy potential of the fuels.Em uma realidade de potencial crise energética no país e busca de alternativas sustentáveis na geração de energia, a bioeletricidade surge como uma importante solução para este mercado e tem como destaque o setor sucroenergético. O palhiço da cana-de-açúcar aparece como um potencial energético adicional de biomassa combustível além do uso tradicional do bagaço nas centrais de cogeração de energia, em virtude das atuais políticas ambientais aplicadas ao setor sucroenergético, as quais propõem a proibição da prática da queima dos canaviais e resultam em toneladas dessa biomassa deixadas no campo durante a colheita. Neste contexto, este trabalho propõe um estudo investigativo de caráter termodinâmico visando o aproveitamento do palhiço da cana-de-açúcar na geração de excedentes de energia elétrica em uma usina sucroenergética instalada e em operação no município de Dourados, MS, com base nos dados de produtividade da safra 2016/2017. Nas análises foram mantidas as propriedades termodinâmicas para cada volume de controle delimitado, bem como a demanda térmica do processo industrial e o consumo interno de potência elétrica da usina. Os resultados apontam um incremento de 130% na geração de excedentes de energia elétrica com a inserção da queima do palhiço ao bagaço no ciclo de geração a vapor quando comparado com a planta atual. Todavia, houve uma redução considerável na eficiência global do ciclo pela Primeira Lei da Termodinâmica em função da grande vazão de condensado na turbina de extração-condensação. As maiores irreversibilidades nas configurações do sistema de cogeração são evidenciadas nas caldeiras, pelo qual as perdas acontecem desde a liberação de calor pelo combustível no processo de combustão. Avaliando a eficiência global do ciclo pela Segunda Lei, a configuração proposta apresentou um melhor aproveitamento do máximo potencial de exergia disponível dos combustíveis.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaGomes, Natanael RodriguesPacheco, Juliana Dorneles2018-01-11T10:04:31Z2018-01-11T10:04:31Z2017-07-142017Trabalho de Conclusão de Curso de Especializaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/12212ark:/26339/001300000jdcsporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2018-01-11T10:04:31Zoai:repositorio.ufsm.br:1/12212Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2018-01-11T10:04:31Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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