Simulação dos ciclos de potência combinados de Brayton e Rankine no software coco ( Cape Open to Cape Open)

Abstract

A mudança de paradigma causada pelas mudanças climáticas e pela crise dos apagões de 2001 fizeram o governo repensar a sua matriz elétrica de geração. A partir dessa ruptura desencadeada na década de 2000 a participação das usinas termoelétricas a gás natural aumentou, substituindo o uso de outros combustíveis fósseis mais poluentes no entretempo. O presente trabalho tem o propósito de simular no software COCO (Cape Open to Cape Open) o funcionamento de uma usina termoelétrica a gás natural que usava o ciclo combinado de Brayton e Rankine para gerar eletricidade, bem como avaliar a sua eficiência térmica de acordo com as premissas de eficiências isentrópicas de equipamentos estabelecidos. Os resultados revelam uma eficiência térmica do ciclo combinado de 63,82%, de acordo com a literatura e com maior eficiência que o ciclo combinado de Brayton, com 39,65%.

The paradigm shift caused by climate change and the 2001 blackout crisis made the Brazilian government rethink its electricity generation matrix. From this rupture triggered in the 2000s, the share of natural gas thermoelectric plants increased, replacing the use of other more polluting fossil fuels in the meantime. The present work aims to simulate in COCO software (Cape Open to Cape Open) the operation of a natural gas thermoelectric plant that uses the combined Brayton and Rankine cycle to generate electricity, as well as to evaluate its thermal efficiency according to the assumptions of isentropic equipment efficiencies established. The results reveal a combined cycle thermal efficiency of 63.82%, according to the literature and with greater efficiency than the Brayton thermodynamic cycle, with 39.65%.