Ciclo combinado BraytonRankineUniversidade Federal do Pampa Engenharia de Energias Renovveis e Ambiente Centrais Termeltricas Fabiano Rogrio Moreira Lima Rodrigo Martins Dorado 101150871 06200200

Ciclo combinado Brayton-Rankine Os gases de exausto de uma turbina apresentam uma temperatura relativamente elevada. De forma que bastante atrativa a utilizao dessa energia trmica contida nos gases para alguma outra finalidade til. Existe uma srie de possibilidades para aproveitamento da energia trmica. Entre elas: 1) a produo de frio pela utilizao de uma mquina de absoro de calor; 2) a produo de vapor para utilizao posterior; 3) a produo de vapor para acionamento de uma turbina a vapor.

A Eficincia trmica do Ciclo O rendimento do ciclo combinado atinge valores mais elevados comparados com os casos em que as mquinas operam sozinhas. Exemplo: considere um ciclo Brayton de rendimento 40% e um ciclo Rankine de rendimento 25%. O rendimento do ciclo combinado nesse caso de 55%.

Ciclo combinado configuraes H vrias formas de se combinarem turbinas a gs e a vapor para produo de energia eltrica. Os gases de exausto so dirigidos para a caldeira de recuperao (heat recovery steam generator HRSG). A caldeira pode gerar vapor em um ou mais nveis de presso (na ilustrao h dois nveis alta presso, HP e baixa presso, LP). O vapor alimenta a turbina que produz eletricidade atravs do seu prprio gerador eltrico. Neste arranjo, as turbinas esto desacopladas, permitindo que a turbina a vapor seja desligada independentemente da turbina a gs.

Outra possvel configurao se d em eixo simples. Isto , as duas turbinas trabalham em um s eixo. Esta configurao diminui o custo de investimento, j que apenas um gerador necessrio. Contudo, a operao das turbinas sempre concomitante, exceto se a turbina a vapor estiver acoplada via um sistema de embreagem.

Ciclo combinado Caldeira de Recuperao

Os gases de exausto de uma ou mais turbinas a gs so aproveitados para produzir vapor na caldeira de recuperao.

Vapor pode ser gerado em um ou mais nveis de presso para alimentar a turbina a vapor, ou mesmo ser consumido em algum outro ponto de processo. Em situaes em que a demanda de vapor maior do que o que pode ser produzido pela recuperao da energia trmica dos gases, uma queima adicional de combustvel pode ser realizada.

Deve-se ter o cuidado de que a temperatura dos gases de exausto no caia para abaixo de cerca de 150C, quando poder ter incio o processo de condensao do vapor de gua dos gases e, consequentemente, podendo dar incio ao processo de corroso da tubulao.

Um conceito importante no projeto e seleo das caldeiras de recuperao a mnima diferena de temperatura alcanada entre os gases e a gua, ou ponto de pina (pinch point).

Os gases de exausto da turbina a gs entram na caldeira de recuperao na temperatura ideal A gua entra no economizador na condio de vapor e o deixa em na condio de lquido saturado. Exatamente nessa condio ocorre o ponto de pina. Valores tpicos so = 15C a 30C.

UTE Juiz de Fora Potncia Instalada: 100MW / Localizao: Juiz de Fora (MG) / Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural / Sistema de Resfriamento: Torre mida / Servios: Estudos Tcnicos Diversos Projeto Bsico Projeto de Detalhamento

UTE Santa Cruz Potncia Instalada: 500MW / Localizao: Rio de Janeiro (RJ)/ Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural e leo Diesel / Sistema de Resfriamento: Sistema Aberto / Servios: Projeto Bsico Projeto de Detalhamento

UTE Camaari Potncia Instalada: 550MW / Localizao: Camaari (BA) / Ciclo Trmico: Brayton e Combinado / Combustvel: leo Diesel e Gs Natural / Sistema de Resfriamento: Torre mida / Servios: Estudos Conceituais Estudos de Viabilidade Estudos Tcnicos Diversos

UTE Norte FluminensePotencia Instalada:780 MW / Localizao: Maca (RJ) / Ciclo Trmico: Brayton e Combinado / Combustvel: leo Diesel e Gs Natural / Sistema de Resfriamento: Torre mida / Servios: destinada Light. A capacidade de gerao de cada uma das trs turbinas a gs de 180 MW e da turbina convencional a vapor, de 240 MW.

UTE Luis Carlos Prestes Potncia Instalada: 378MW / Localizao: Trs Lagoas (MS)/ Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural e leo Diesel / Sistema de Resfriamento: Sistema Aberto

UTE CACHOEIRO POTNCIA: 611MW, CICLO COMBINADO COMBUSTIVEL: GS NATURAL EQUIPAMENTOS: TURBINAS SIEMENS MOD. SGT65000F LOCALIZAO: ESTRADA CACHOEIRO / SAFRA KM 07 CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM - ES

UTE Euzbio Rocha Potencia instalada: 216 MW / Localizao : Cubato (SP) / Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural / Sistema de Resfriamento: Sistema Aberto

UTE Cuiab Potncia Instalada: 525,6 MW / Localizao: Cuiab (MT)/ Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural e leo Diesel / Sistema de Resfriamento: Sistema Aberto

UTE Piratininga Potncia Instalada: 580 MW / Localizao: Piratininga (SP)/ Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural

UTE Celso Furtado Potncia Instalada: 255 MW / Localizao: So Francisco do Conde (BA)/ Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural ou Gs de refinaria

UTE Termonorte Potncia Instalada: 480 MW / Localizao: Porto Velho (RO)/ Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural / Situao: Locao da Planta,Estudos de Mercado,Superviso da Construo e servios Complementares

Concluso