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Título: Determinação da Configuração Ótima de Ciclo Rankine Orgânico para Aproveitamento do Calor Rejeitado em Usinas Termelétricas Com Motores de Combustão Interna
Autor(es): RIBEIRO, L. C.
Orientador: SANTOS, J. J. C. S.
Coorientador: DONATELLI, J. L. M.
Palavras-chave: Ciclo Rankine Orgânico
Otimização Termoeconômica
Data do documento: 31-Mar-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: RIBEIRO, L. C., Determinação da Configuração Ótima de Ciclo Rankine Orgânico para Aproveitamento do Calor Rejeitado em Usinas Termelétricas Com Motores de Combustão Interna
Resumo: A recuperação de resíduos térmicos ou WHR (do inglês waste heat recovery) utiliza o calor que normalmente é descartado por um sistema térmico, e o transforma em uma forma útil de energia. Entre seus benefícios estão: energia adicional livre de CO2, aumento da eficiência do processo e economia de combustível. Uma das alternativas para recuperar resíduos térmicos é a aplicação de Ciclos Rankine Orgânicos, de modo a gerar mais potência sem aumentar o consumo de combustível, o que ocasionará um aumento na eficiência energética e ambiental. Neste trabalho de dissertação, é realizado a modelagem e otimização utilizando o software EES (Engineering Equation Solver) para aproveitar o calor proveniente de dois rejeitos térmicos, água de resfriamento e gás de exaustão, dos motores de combustão interna (MCI) de uma termelétrica utilizando ciclos Rankine orgânicos, com duas opções de configurações, com e sem regeneração. A otimização realizada é termoeconômica e paramétrica com o objetivo de minimizar o custo da potência gerada, e selecionar qual o fluido de trabalho que produz potência com menor custo. Para tanto, são realizadas modelagens termodinâmica e econômica para este trabalho, que levam em conta cinco variáveis de decisão, dentre elas os rendimentos isentrópicos da bomba e turbina. A principal contribuição deste trabalho é obter e ajustar equações de custo capazes de responder a essas variáveis. Os resultados mostraram que os ciclos regenerativos, para ambas as fontes de calor, apesar de aumentar a eficiência do ciclo produzem uma potência mais cara do que o ciclo simples. Na condição ótima é possível obter um aumento em torno de 7% a potência gerada pela termelétrica. Palavras-chave Ciclo Rankine Orgânico, Otimização Termoeconômica, Motor de Combustão Interna, Recuperação de Calor
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9752
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