| dc.contributor | STRAGEVITCH, Luiz | |
| dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/6571928528627811 | |
| dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2730416923915211 | |
| dc.creator | FONTES, Marco Antonio Santos Guimarães de | |
| dc.date | 2019-10-10T20:32:53Z | |
| dc.date | 2019-10-10T20:32:53Z | |
| dc.date | 2018-11-19 | |
| dc.date.accessioned | 2022-10-06T15:21:43Z | |
| dc.date.available | 2022-10-06T15:21:43Z | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34455 | |
| dc.identifier.uri | http://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/3979308 | |
| dc.description | O crescimento da população mundial urbana associado ao novo estilo de vida adotado pela sociedade com o advento da quarta revolução industrial está criando um cenário de aumento de consumo de energia elétrica no mundo todo. Estas novas condições em que sociedade estará submetida num futuro próximo devem ser tratadas com atenção e medidas para preservar o meio-ambiente precisam ser implementadas o quanto antes para mitigar os impactos da geração de energia. As usinas termelétricas que utilizam o gás natural como sua fonte primária para geração de energia elétrica possuem um papel fundamental na matriz de energia elétrica, uma vez que o gás natural é o combustível fóssil com maior previsão de crescimento devido às novas reservas que estão sendo descobertas, tanto de gás natural convencional, quanto do não-convencional. As restrições ambientais cada vez mais severas requerem a modernização e adequação dos processos existentes, de modo que as indústrias serão obrigadas a reduzirem as emissões atmosféricas e serem mais eficientes na sua operação. Neste contexto, as termelétricas que operam com o processo de oxi-combustão emergem como uma alternativa para a redução das emissões atmosféricas devido ao fato da facilidade de capturar o CO2 ao término de seu processo. Foram realizadas simulações para duas configurações de termelétricas. No caso 1, foi simulada uma termelétrica a gás natural operando em ciclo combinado e oxi-combustão, onde foi verificado que a corrente oriunda da turbina a gás continha 65,9% de água e 33,9% de CO2, os quais foram separados de forma simples utilizando um vaso de knock-out e gerando uma corrente de CO2 com uma fração molar de 98,2%, classificando-o como adequado para o transporte e armazenamento segundo especificação europeia. No caso 2, foi simulada uma termelétrica a gás natural operando em ciclo combinado, porém utilizando ar para realizar a combustão. Como resultado da combustão, foi gerada uma corrente composta por N2 (74,7%), H2O (15,7%), CO2 (8,1%) e O2 (1,4%), que após passar pelo mesmo processo de separação gerou uma corrente gasosa contendo 9,5% de CO2 e 87,7% de N2, valor este que inviabiliza a compressão direta do CO2. Além disso, a vazão de oxigênio no caso 1 é igual a 163,35 ton/h e a vazão de ar no caso 2 é igual a 845,9 ton/h, impactando diretamente no consumo de energia do compressor, de modo que no caso 1 o consumo de energia no compressor foi cerca de 18% do total produzido na TG, enquanto que no caso 2 o consumo de energia foi cerca de 67% do total produzido na TG. Não obstante, a produção de potência líquida para o caso oxi-combustão foi 30% superior quando comparada com a simulação do caso que a combustão foi realizada com ar, evidenciando que o processo oxi-combustão é viável tanto do ponto de vista energético, quanto ambiental. Além disso, foi criado um sistema web para adquirir e disponibilizar os dados dos principais equipamentos para promover o monitoramento em tempo real. | |
| dc.description | The urban world population growth associated with the new lifestyle adopted by society advent of the fourth industrial revolution is creating a scenario of increased consumption of electric energy worldwide. These new conditions in which society will be subject in the near future must be treated with attention and actions to preserve the environment need to be implemented as soon as possible in order to mitigate the impacts energy production. Power plants that use natural gas as their primary source for power generation play a key role in the electric power matrix, since natural gas is the fossil fuel with the highest growth forecast due to new reserves being discovered, both conventional and non-conventional natural gas. Increasingly stringent environmental constraints require the modernization and adaptation of existing processes, so that industries will be forced to reduce atmospheric emissions and be more efficient in their operation. In this context, the power plants that operate with the oxy-combustion process emerge as an alternative to the reduction of the atmospheric emissions due to the fact of the capture of the CO2 at the end of its process is very simple. Simulations were performed for two thermoelectric configurations. In case 1, a natural gas power plant operating in combined cycle and oxy-combustion was simulated. It was verified that material stream from the gas turbine contained 65.9% of water and 33.9% of CO2, which were separated in a simple way using a knock-out drum, generating a CO2 stream with a molar fraction of 98.2%, classifying it as suitable for transport and storage according to European specification. In case 2, a natural gas power plant operating in combined cycle was simulated, but using air to carry out the combustion. As a result of the combustion, a material stream composed of N2 (74.7%), H2O (15.7%), CO2 (8.1%) and O2 (1.4%) was generated. The same process separation used in case 1 was applied in case 2 and the gas stream contained 9.5% of CO2 and 87.7% of N2, making direct CO2 compression impossible. In addition, the oxygen flow in case 1 equals 163.35 ton / h and the air flow in case 2 equals 845.9 ton / h, directly impacting in the compressor energy consumption. Then in case 1 the energy consumption in the compressor was about 18% of the total produced in the TG, while in case 2 the energy consumption was about 67% of the total produced in the TG. Nevertheless, the net power production for the oxy-combustion case was 30% higher when compared to the simulation of the case that the combustion was carried out with air, evidencing that the oxy-combustion process is feasible both from the energetic and environmental point of view. In addition, a web system was created in order to acquire and make the data from the main equipment available to promote real-time monitoring. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pernambuco | |
| dc.publisher | UFPE | |
| dc.publisher | Brasil | |
| dc.publisher | Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica | |
| dc.rights | openAccess | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Engenharia Química | |
| dc.subject | Captura e armazenamento de CO₂ | |
| dc.subject | Monitoramento de dados | |
| dc.subject | Oxi-combustão | |
| dc.subject | Termelétrica | |
| dc.title | Simulação e análise de eficiência energética de uma termoelétrica NGCC de oxi-combustão com exportação de CO₂ | |
| dc.type | masterThesis | |
