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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 2009
metadata.dc.creator: MENDES, Manoel do Espírito Santo dos Santos
metadata.dc.contributor.advisor1: NOGUEIRA, Manoel Fernandes Martins
metadata.dc.contributor.advisor-co1: RENDEIRO, Gonçalo
Title: Metodologia para análise exergética-econômica de plantas a vapor para geração de eletricidade consumindo resíduo de biomassa amazônica
metadata.dc.description.sponsorship: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Citation: MENDES, Manoel do Espírito Santo dos Santos. Metodologia para análise exergética-econômica de plantas a vapor para geração de eletricidade consumido resíduo de biomassa amazônica. 2009. 100 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2009. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.
metadata.dc.description.resumo: A disponibilidade de recursos energéticos em um país impacta diretamente no seu desenvolvimento sócio-econômico. Com a elevação dos preços dos energéticos no Brasil, a eficientização do uso de energia tornar-se uma atividade estratégica para o setor industrial. Com esse intuito as avaliações energéticas empregadas nesse setor objetivam otimizar a eficiência dos seus sistemas térmicos. Essas avaliações de desempenho energético são baseadas na Primeira Lei da Termodinâmica e são capazes de identificar apenas as perdas de energia, diferente da avaliação exergética que permite qualificar essa energia perdida. Devido a essa análise de qualificação da energia ser sofisticada e demorada, tornar-se necessário desenvolver um protocolo que seja executado de forma rápida e que contemple as particularidades da Amazônia, tanto o clima quanto a sua biomassa. Para isto, este trabalho propõe e aplica uma metodologia através do emprego de análises energéticas, exergética e exergo-econômica em uma planta de potência a vapor instalada no Estado Pará e operando com ciclo Rankine. Com aplicação dessas avaliações obtêm-se as taxas de energia e de perdas de energia, as taxas de exergia, as taxas de destruição de exergia, as taxas de custo de cada produto e o custo monetário da capacidade energética produzida pela planta em R$/kWh. Com esses resultados foi possível identificar as maiores perdas energéticas da planta, quantificar o custo da destruição de exergia nos principais equipamentos e a taxa de custo dos produtos principais da planta que são energia térmica e energia elétrica. Isto permite visualizar o desempenho energético, exergético e econômico em cada equipamento da planta e indicar os processos que merecem um trabalho de desenvolvimento para melhorar a sua eficiência econômica. Além disso, o custo da capacidade energética em R$/kWh produzida pela planta a vapor foi comparado com o valor cobrado pela concessionária de energia local. Essa comparação mostrou que central geradora de energia tem um custo de energia menor do que o valor confrontado.
Abstract: The availability of energy resources price increasing promotes directly impacts the social-economic development. The rise for energy in Brazil, the efficient use of energy as strategic activity for the industrial sector. The energy evaluations employed in this sector aims to optimize the efficiency of its thermal systems. This energy performance assessments is based on the First Law of Thermodynamics and are able to quantify only the loss of energy, different from exergetic evaluation that allowing qualify this energy lost. The exergetic analysis is difficult and time consuming, requiring the development of a protocol to be performed quickly. In this case, the protocol must attend particularitities of the Amazon biomass, as well as it´s environment. This paper proposes and applies a methodology of energy and exergetic analysis as well as exergo-economic analysis a steam power plant installed at Belém, Pa funning on Rankine cycle. After these evaluations, the energy rate and energy losses are gotten, and also exergy rate and it’s rate destruction, the cost rate for each product and the monetary cost of the energy produced by the plant in R$/kWh. Such results, make possible to identify the largest energy losses of the power plant, quantify the cost of destruction of exergy in key equipment and the rate of cost of main products of the plant that are thermal energy and electricity. This allows quantify the energetic, economic and exergetic performance in each of the plant equipment and indicating the processes that deserve a development work to improve their economic efficiency. Moreover, the cost of the energy capacity in R$/kWh produced by power plant steam was compared with the value charged for the local energy utility. This comparison showed that power plant has energy cost less than the utility price.
Keywords: Energia de biomassa
Análise energética
Economia energética
Planta de potência vapor
Amazônia brasileira
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::APROVEITAMENTO DA ENERGIA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
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