Avaliação energética e exergética de uma central de cogeração em uma refinaria de petróleo : um estudo de caso

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Luiz Fernando Rodrigues, 1986-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17062
Resumo: Orientador: Waldyr Luiz Ribeiro Gallo
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Foi aplicada uma análise energética e exergética em uma planta de cogeração, situada no interior de uma refinaria de petróleo, com capacidade de geração de 97,8 MW de potência elétrica e 885 t/h de vapor a 485ºC e 91 bar, por meio de um estudo de caso cujo objetivo era identificar estratégias para tomada de decisões em tempo real. A eficiência exergética do turbogerador a gás foi de 31,6%, e a do turbogerador a vapor foi de 66,3%. No entanto, para a alocação de carga, o turbogerador a gás deve ser privilegiado, uma vez que a rota de condensação disponível no turbogerador a vapor (3,88 kW/kW) é mais irreversível por unidade de potência elétrica, em comparação com o turbogerador a gás (3,16 kW/kW). Em relação à geração de vapor, as caldeiras de recuperação acopladas às turbinas devem ser preferenciais devido aos seus níveis de eficiência exergética (50,65% e 42,84%), em detrimento das caldeiras convencionais (39,51%). Além disso, uma quantidade adicional de vapor deve ser gerada pelas caldeiras recuperadoras acopladas às turbinas a gás devido ao seu menor consumo de exergia por unidade de massa de vapor produzida. A avaliação exergética e os indicadores exergéticos industriais podem ser utilizados como bons preditores da eficiência marginal e, portanto, para a tomada de decisõesAbstract: In real cogeneration plants, the demands for process heat and electrical power are not static, requiring continuous decision-making from operators and monitoring engineers for the more efficient allocation of loads from a conversion perspective. An energy and exergy analysis was applied to a cogeneration plant located within an oil refinery with a capacity to generate 97.8 MWof electrical power and 885 t/h of steam at 485°C and 91 bar. This was done through a case study whose objective was to identify strategies for real-time decision-making. The exergetic efficiency of the gas turbine generator was 31.6%, while that of the steam turbine generator was 66.3%. However, for load allocation, the gas turbine generator should be favored since the condensation path available in the steam turbine generator (3.88 kW/kW) is more irreversible per unit of electrical power compared to the gas turbine generator (3.16 kW/kW). Regarding steam generation, the recovery boilers coupled to the turbines should be preferred due to their exergetic efficiency levels (50.65% and 42.84%), as opposed to conventional boilers (39.51%). Additionally, an additional amount of steam should be generated by the recovery boilers coupled to the gas turbines due to their lower exergy consumption per unit of mass of steam produced. Exergetic evaluation and industrial exergy indicators can be used as good predictors of marginal efficiency and, therefore, for decision-making purposesAbertoMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Gallo, Waldyr Luiz Ribeiro, 1954-Oliveira Junior, Silvio deMilanez, Luiz FernandoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFerreira, Luiz Fernando Rodrigues, 1986-20232023-10-03T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (72 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17062FERREIRA, Luiz Fernando Rodrigues. Avaliação energética e exergética de uma central de cogeração em uma refinaria de petróleo: um estudo de caso. 2023. 1 recurso online (72 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17062. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1380399Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-02T16:44:00Zoai::1380399Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-05-02T16:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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