Simulação em Python da operação do economizador de uma caldeira piloto de leito fluidizado circulante

• Autor(a) principal: Kagesawa, Gustavo Naoki Shibatta
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30435
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Python (Linguagem de programação de computador); Simulação (Computadores); Caldeiras; Permutadores térmicos; Python (Computer program language); Computer simulation; Boilers; Heat exchangers

Caldeiras de leito fluidizado circulante (LFC) são amplamente utilizadas para a geração de energia elétrica, devido à ampla variedade de combustíveis que podem usar e pela excelente eficiência de combustão. Os economizadores são trocadores de calor utilizados nessas caldeiras para realizar o pré-aquecimento da água alimentada ao tubo separador líquido-vapor. Esse dispositivo permite a troca térmica entre os gases de exaustão da caldeira e a água, até essa última atingir um valor apropriado abaixo do ponto de saturação na pressão de operação. Neste trabalho, um economizador de tubos concêntricos é analisado com auxílio de programação em linguagem computacional Python. A modelagem matemática foi realizada para seis condições específicas de operação de um economizador acoplado ao gerador de vapor piloto de leito fluidizado circulante, com o fim de determinar o efeito produzido sobre a vazão mássica da água pré-aquecida e a temperatura do gás de exaustão. Os resultados das simulações mostraram que a temperatura de entrada do gás de exaustão foi o parâmetro de maior influência sobre a sua temperatura de saída, sendo sempre superior a 150ºC para evitar a condensação do vapor de água. Por outro lado, a pressão do líquido alimentado ao economizador foi a variável que promoveu as maiores mudanças na vazão mássica da água pré-aquecida que poderá ser útil para o controle futuro do equipamento instalado em escala de laboratório.