Simulação de Parâmetros Operacionais de uma Caldeira de LFC Alimentada com Misturas de Biomassa e Carvão Mineral para Produção de 200 kWe com Ciclo Rankine

MARCELO ANTONIONI VIEGAS; Jhon Jairo Ramirez Behainne

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0033

Resumo

Este trabalho teve como objetivo a simulação do comportamento de um Ciclo Rankine acoplado a uma caldeira de Leito Fluidizado Circulante em escala piloto. Para isso, foi desenvolvido um modelo matemático que determinou as principais variáveis de operação do sistema. Esse modelo matemático foi subdividido em três submodelos, sendo eles, um submodelo fluidodinâmico, que compreende os processos relacionados à dinâmica do escoamento gás-sólido em regime de fluidização rápida; um submodelo de combustão, responsável por quantificar a temperatura da fornalha e as emissões do gás resultante da queima; e um submodelo de transferência de calor, que envolve os cálculos de troca térmica dos componentes envolvidos no sistema gerador de vapor. As equações do modelo foram resolvidas utilizando o software EES®, a fim de encontrar o comportamento do sistema operado com misturas combustíveis de diferentes proporções mássicas, compostas por casca de arroz e carvão nacional CE4500. Estudos utilizando caldeiras LFC são importantes para o desenvolvimento do conhecimento no país, que é rico em jazidas de carvão mineral, mas incapaz de aproveitá-las eficientemente em caldeiras convencionais. Portanto, estudos de sistemas de geração termelétrica com fornalhas de leito fluidizado colaboram para a futura utilização dessa tecnologia, com conseqüentes benefícios em eficiência térmica e menor impacto ambiental no aproveitamento do carvão nacional.

Palavras-chave: Leito Fluidizado Circulante; Geração de Energia; Simulação