Modelo numérico para análise de gaseificação integrada a ciclo combinado para recuperação da energia de resíduos sólidos urbanos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Jackson Costa da
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/43668
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2022.
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spelling Modelo numérico para análise de gaseificação integrada a ciclo combinado para recuperação da energia de resíduos sólidos urbanosNumerical model to investigate gasification performance of rdf integrated to a combined cycleResíduos sólidosGaseificaçãoCiclo combinadoCiclo combinadoDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2022.Os problemas ambientais causados pelos lixões a céu aberto e aterros sanitários demandam por soluções tecnológicas modernas para redução de impactos ambientais. Entre essas ações sugerem-se mudanças de padrão para uma economia circular em que rejeitos não recicláveis possam ser transformados energeticamente por técnicas modernas que não seja a incineração. Para tal, vislumbra-se a gaseificação como rota tecnológica para conversão desses resíduos, e o gás de síntese produzido na gaseificação de CDR (Combustível derivado de resido) deve ser consumido em plantas de ciclo combinado para se extrair o máximo da energia dos insumos. Assim, este trabalho tem por objetivo, desenvolver códigos numéricos dedicados para avaliar o desempenho termodinâmico de uma planta integrada de gaseificação de CDR a um ciclo combinado para geração de potência elétrica. Neste sentido investigou-se a qualidade do gás de síntese produzido ao variar a composição do CDR e dos agentes gaseificantes Ar e vapor. Para alcançar o objetivo os códigos foram elaborados na plataforma EES. Para operacionalizar o ciclo combinado, desenvolveu-se, também, um código para dimensionar a caldeira recuperadora de calor baseado na técnica da ponta da pinça (pinch analysis). Projetou-se uma planta de gaseificação de CDR, de 7,2 toneladas por dia, que foi integrada a um ciclo combinado. As simulações do processo de gaseificação mostraram que o aumento de vapor dentro do reator, sem o aumento da vazão de oxigênio puro, provoca a redução do percentual de CO. A planta de geração de potência elaborada recupera 511 kW de energia elétrica com eficiência da gaseificação, baseada no poder calorifico do CDR (22 kJ/kg) de 27%. A eficiência do ciclo combinado foi de 32%, baseado no poder calorífico do gás de síntese obtido (6173 kJ/kg).Environmental problems caused by reducing environmental impacts and landfills required by modern technological solutions to reduce environmental impacts. Among these actions based on pattern changes towards a circular economy in which non-recyclable waste can be energetically transformed by modern techniques other than incineration. To this end, gasification is envisaged as a technological route for converting waste and the synthesis gas produced in the gasification of CDR (Fuel derived from waste) must be acquired in combined cycle plants to extract the maximum energy from the inputs. Thus, this work is aimed at numerical developers dedicated to electrical evaluation or performance of an integrated CDR gas plant to a combined cycle for power generation. Investigate the quality of the syngas produced by varying the composition of the CDR and the Air and Steam gasifying agents. To achieve the objective, the codes were prepared on the EES platform. To operationalize the combination, a code was also developed to size the heat recovery boiler based on the pinch analysis technique, which was integrated into a combined cycle. As power generation simulations designed with gas recovery, a power generation plant designed with gas recovery, based on the calorific value of the CDR (22 kJ/kg) of 27%. The combined cycle was 32%, based on the calorific value of the efficiency gas obtained (6173 kJ/kg).Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasVeras, Carlos Alberto Gurgeljacksonc.silva21@gmal.comSilva, Jackson Costa da2022-05-06T22:46:02Z2022-05-06T22:46:02Z2022-05-062022-01-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Jackson Costa da. Modelo numérico para análise de gaseificação integrada a ciclo combinado para recuperação da energia de resíduos sólidos urbanos. 2022. 120 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.https://repositorio.unb.br/handle/10482/43668A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-08T21:40:04Zoai:repositorio.unb.br:10482/43668Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T21:40:04Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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