Desenvolvimento de um modelo termoeconômico que considera os impactos ambientais
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Data
2007-12-20
Autores
Villela, Iraides Aparecida de Castro [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Este trabalho analisa a poluição resultante da combustão do diesel e do gás natural em plnatas termelétricas utilizando ciclo combinado (CC), sem queima e com queima suplementar de combustível. A metodologia proposta analisa a emissão de CO2 SO2 NOx e material particulado (MP) considerando os padrões internacionais vigentes de qualidade do ar. Desenvolve-se análise termoecnômica de modo a comparar os dois combustíveis utilizando-se um modelo que incorpora a engenharia econômica ao de conceito da eficiência ecológica, sendo que este parâmetro uma função das quantidades de emissões do CO2, SO2 NOx e material particulado (MP). O objetivo é determinar o custo de produção de eletricidade, considerando o efeito ecológico, aqui denominado CPee, baseando-se na Segunda lei da termodinâmica. O método termoecnômico desenvolvido utiliza diagramas funcionais, de modo a determinar o custo de produção de eletricidade (em base exergética), incorporando os efeitos dos impactos ambientais de plantas termelétricas. Esse método á aplicado a trêscasos distintos em função de três turbinas a gás selecionadas do Handbook Gas Turbine World: Mitsubishi Heavy Industries M501G, Mitsubishi Heavy Industries M701F, Analdo Energy V94.3A, respectivamente associadas a caldeiras de recuperação operando com pressão de 12 MPs/520º C, 14 MPa/540º e 16,5 MPa/585º C. As melhores condições que determinam o custo de produção de eletricidade são apresentadas. Os resultados indicam que o método desenvolvido é satisfatório podendo-se constituir como ferramenta de cálculo para a concepção de sistemas termelétricos de geração de potência.
This work analyses the pollution from diesel combustion and natural gas in thermoelectrical power plants by utilizing combined cycle, with no combustible burning and with complementary burning. The methodology proposed analyses the emission of CO2, SO2, NOx and particulate matter (PM) considering the in use air quality international standards. A thermoeconomic analysis is developed in such a way to compare the two combustibles by utilizing a model that incorporates the economical engineering to the concept of ecological efficiency, being this parameter a function of amount of emissions of CO2, SO2, NOx and particulate matter (PM). The objective is to determine the cost of production of electricity, considering the ecological effect, herein named CPee, based on the second law of thermodynamics. The thermoeconomic method developed utilizes functin diagrams in order to determine the Cost of production of electricity (at exergetic basis), incorporating the effects of thermoelectrical plants environmental impacts. This method is applied to three distinct cases in function of three gas turbines elected from the Handbook Gas Turbine World: Mitsubishi Heavy Industries M501G, Mitsubishi Heavy Industries M701F, Ansaldo Energy V94.3A, respectively associated to recovering kettles operating with pressures of MPa/520º C, 14 MPa/540ºC and 16,5 MPa/585º. The best conditions that determine the cost of production of electricity are presentes. The results indicate that the method developed is satisfactory, and it can be used as a tool for calculation for the conception of power generation thermoelectric systems.
This work analyses the pollution from diesel combustion and natural gas in thermoelectrical power plants by utilizing combined cycle, with no combustible burning and with complementary burning. The methodology proposed analyses the emission of CO2, SO2, NOx and particulate matter (PM) considering the in use air quality international standards. A thermoeconomic analysis is developed in such a way to compare the two combustibles by utilizing a model that incorporates the economical engineering to the concept of ecological efficiency, being this parameter a function of amount of emissions of CO2, SO2, NOx and particulate matter (PM). The objective is to determine the cost of production of electricity, considering the ecological effect, herein named CPee, based on the second law of thermodynamics. The thermoeconomic method developed utilizes functin diagrams in order to determine the Cost of production of electricity (at exergetic basis), incorporating the effects of thermoelectrical plants environmental impacts. This method is applied to three distinct cases in function of three gas turbines elected from the Handbook Gas Turbine World: Mitsubishi Heavy Industries M501G, Mitsubishi Heavy Industries M701F, Ansaldo Energy V94.3A, respectively associated to recovering kettles operating with pressures of MPa/520º C, 14 MPa/540ºC and 16,5 MPa/585º. The best conditions that determine the cost of production of electricity are presentes. The results indicate that the method developed is satisfactory, and it can be used as a tool for calculation for the conception of power generation thermoelectric systems.
Descrição
Palavras-chave
Impacto ambiental, Gas natural
Como citar
VILLELA, Iraides Aparecida de Castro. Desenvolvimento de um modelo termoeconômico que considera os impactos ambientais. 2007. 149 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2007.