Avaliação termoeconômica de um Ciclo Kalina para a recuperação de calor residual
Felipe Raul Ponce Arrieta1; Elviro Pereira Barbosa Júnior Barbosa1; Guilherme Nozomu de Freitas Irokawa1; Josme de Souza Santos1
1 Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0234
Resumo
A avaliação termoeconômica de um ciclo Kalina para a recuperação de calor residual (RCR) tem por objetivo estimar o custo de geração da energia elétrica e a potência líquida gerada. A disponibilidade energética para a geração baseou-se nos dados de energia residual nos pré-aquecedores ciclônicos de uma usina cimenteira com capacidade diária de 5 mil toneladas de clínquer. Foi elaborado um modelo no Engineering Equation Solver (EES) para a simulação do ciclo que contém todos os balanços de massa, energia, entropia e exergia para todos os componentes do ciclo, além da estimativa do custo de geração do sistema. A otimização do ciclo visando maximizar a geração de energia com o mínimo custo de geração foi realizada. A condição ótima do ciclo foi calculada a partir de diversas funções objetivo. Os resultados permitem indicar a faixa de valores das variáveis independentes nas quais se localiza a região de ótimo visando à máxima geração com o mínimo custo, observando-se a forte influência da concentração de amônia no evaporador e da pressão do vapor na entrada da turbina. O valor de geração obtido da ordem 2.700 kW e os custos de geração na faixa de R$ 0,2988 /kWh mostram a competitividade deste ciclo.
Palavras-chave: ciclo Kalina; análise termoeconômica; simulação; otimização