GEMEA Goinia Setembro de 2014MCE Engenharia e Sistemascampanari@mceprojetos.com.br

Eficincia e Otimizao Energtica em Plantas Industrias e Centrais TermeltricasJos Campanari NetoMCE Engenharia e Sistemascampanari@mceprojetos.com.brSinatub Ribeiro Preto, Julho de 2014

TpicosPrincipais Rotas para Otimizar a Produo de Energia Eltrica.Plantas ExistentesPlantas Novas.Utilizao da palha da cana;

Rotas para Otimizar a Gerao de Energia EltricaReduo do Consumo especfico de vapor pelo processo;Maior eletrificao dos acionamentos mecnicos, substituindo turbinas simples estgio por motores eltricos;Otimizao e / ou substituio de caldeiras;Manuteno peridica do isolamento trmico das tubulaes e equipamentos;Sistemas de drenagem e recuperao de condensados;Aplicao de trocadores de calor regenerativos;Avaliao da seleo de acionamentos: Bombas; Ventiladores, Moinhos; Avaliao do balano hdrico e aplicao de sistemas de reutilizao da gua;

Reduo do Consumo de Vapor Pelo Processo

Plantas Novas

Seleo Simultnea da Caldeira e Turbo GeradorQuando da seleo de um ciclo trmico com a aplicao de trocadores regenerativos, torna-se imperativo que a caldeira e o conjunto turbo gerador sejam selecionados simultaneamente, pois ao fatores: 1-Temperatura da gua de alimentao; 2-Sangrias de vapor da turbina;Iro interferir no dimensionamento e seleo dos dois equipamentos.

Plantas Existentes

Ciclo Rankine convencional

Alternativas para aumentar a eficincia do Ciclo RankineAumentar a presso do vapor direto;Reduzir a contrapresso da turbina;Aumentar a Temperatura do vapor direto;Utilizar Ciclo Trmico com Reaquecimento do Vapor;Utilizar Ciclo Regenerativo

Ciclo Trmico com Reaquecimento do Vapor

Ciclo Rankine com Regenerativo

Parmetros Importantes para comparao da eficincia entre os diferentes arranjos para o Ciclo Rankine

Heat Rate

Steam Rate

Fuel Rate

Aspectos Relacionados com a Caldeira em Ciclos Regenerativos

Equao bsica utilizada para caldeiras Qbagao * PCi * hcald = Q vapor * (hv-ta)Qvapor = ( PCi * hcald) / ( hv- ta ) [kgvapor/kgbagao]

Qbagao .......................................Consumo de bagao pela caldeira;Pci ................................................Poder calorfico do bagao;hcald .....................................................................Efincia da Caldeira;Q vapor.................................................Produo de Vapor;hv...............................................Entalpia do vapor na sada da caldeira;ta ................................Temperatura da gua de alimentao da caldeira

Produo Especfica de Vapor para caldeiras, 67 kgf/cm2, 520 C, convencionais [kgvapor/kgbagao] x Temp gua da caldeira 84,5 %CKgvapor/kgbagao

Produo Especfica de Vapor para caldeiras, 67 kgf/cm2, 520 C, convencionais [kgvapor/kgbagao] x Temp gua da caldeira 87,5 %CKgvapor/Kgbagao

Partes de uma Caldeira que sofrem modificaes quando aplicamos o ciclo regenerativo

Partes da Caldeira a serem modificadas quando aplicamos o ciclo regenerativo em caldeira convencionalInternos do balo de vaporSuperaquecedorPre-ArEconomizador

Partes da Caldeira que no sero modificadas quando aplicamos o ciclo regenerativo em caldeira convencionalgrelhafornalhaFeixe tubularEltrica e instrumentao;Exaustores e Ventiladores;Sistemas de purificao dos gases;Sistema de alimentao de combustveis;

Partes da Turbina convencional a serem modificadasVerificar a capacidade do corpo de vlvulas de admisso para suportar a vazo adicional de vapor;Necessidade de implantao de bocais de sangrias nas carcaas, identificando a melhor posio entre os estgio do rotor;Verificar a capacidade do redutor e gerador,(sobre potncia)Avaliar a eficincia termodinmica para a nova situao;Verificao da disponibilidade de espao fsico para as modificaes;

Partes do Turbo Gerador a Serem modificados

Definio das sangrias necessrias para o ciclo regenerativo

Avaliar a disponibilidade de espao fsico para implantao de sangrias

Recuperao de Condensados

Queima de mistura bagao / Palha

Cuidados para Caldeiras Convencionais queimando mistura de bagao com palha.Pelo surgimento de elementos indesejados no bagao, tais como S e Cl, bem como pela quantidade crescente de impurezas inorgnicas, no recomendamos especificar caldeiras novas com eficincia trmica acima de 84,5% ao PCi.Na verdade estamos limitando a temperatura na sada dos gases da caldeira em 180 C, de modo a reduzir o efeito corrosivo da condensao dos gases.Isso passa a ser importante no balano de massa e energia, pois aumenta o consumo de bagao pelas caldeiras.

OBRIGADOJos Campanari NetoDiretorMCE Engenharia e Sistemascampanari@mceprojetos.com.brCel. 019 98178 1553

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