Análise exergética de uma caldeira de biomassa utilizando redes neurais artificiais
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Data
2019-07-05
Autores
Moscato, André Luiz Salvat
Título da Revista
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Neste trabalho é realizada uma análise exergética de uma caldeira de biomassa baseada nas redes neurais artificiais. A caldeira de biomassa em análise fornece vapor a companhia Iguaçu de café solúvel. A produção da caldeira é de 50.000 kg/h de vapor, sendo sua pressão de trabalho de 21 kgf/cm² (~2060 kPa) e temperatura do vapor de 216,2°C (~489 K). Para tanto, é queimado uma mistura de borra de café (rejeito da produção) e cavaco de eucalipto, sendo que, a proporção de entre os dois combustíveis é cerca de 25%-75%, respectivamente. São realizados balanços de primeira e segunda lei da termodinâmica para cada equipamento da caldeira, bem como, de maneira global. Parâmetros produtivos baseados na segunda lei da termodinâmica são apresentados para completar a análise. Parâmetros importantes no processo de combustão como excesso de oxigênio, umidade da borra de café e umidade do cavaco de eucalipto são incorporados à modelagem. A fim de predizer o comportamento da caldeira (vazão mássica das diversas correntes e temperaturas) para variações dos parâmetros de combustão, são utilizadas as redes neurais artificiais (RNA). Para treinamento das RNA’s, são utilizados dados reais de operação fornecidos pela empresa. Com as RNA’s treinadas e validadas, são apresentados os comportamentos termodinâmicos de cada equipamento como função da umidade das biomassas (borra de café e cavaco de eucalipto) e do excesso de oxigênio. Espera-se que este trabalho, possa contribuir para um melhor entendimento das caldeiras de biomassa que operam com mistura de combustível ou não, uma vez que a maioria não difere radicalmente na sua operação.
In this work an exergetic analysis of a biomass boiler based on artificial neural networks is performed. A biomass boiler under analysis provides steam to the soluble coffee company Iguacu. The production of the boiler is 50,000 kg / h of steam, its working pressure being 21 kgf / cm² (~ 2060 kPa) and steam temperature 216.2 ° C (~ 489 K). To do so, it is a mixture of rubber coffee and eucalyptus chip, with a ratio between the two fuels being about 25% -75%, respectively. The first and second order balances of the law are executed for each boiler equipment, as well as, in the boiler in a global manner. Productive parameters in the second law of thermodynamics are presented to complete an analysis. The main components are not suitable for the combustion of oxygen, coffee moisture and humidity of the eucalyptus chip are incorporated into the modeling. The artificial neural data (RNA). For RNA training, customers are real to the company. The RNAs are trained and validated, they are executed in the thermodynamic exercise of each one of the functions like the function of the biomasses and the excess of oxygen. It is expected that this work will be responsible for a better understanding of the combinations of biomass that operates with the fuel mixture or not, since most of the operations are not radically radical in their operation.
In this work an exergetic analysis of a biomass boiler based on artificial neural networks is performed. A biomass boiler under analysis provides steam to the soluble coffee company Iguacu. The production of the boiler is 50,000 kg / h of steam, its working pressure being 21 kgf / cm² (~ 2060 kPa) and steam temperature 216.2 ° C (~ 489 K). To do so, it is a mixture of rubber coffee and eucalyptus chip, with a ratio between the two fuels being about 25% -75%, respectively. The first and second order balances of the law are executed for each boiler equipment, as well as, in the boiler in a global manner. Productive parameters in the second law of thermodynamics are presented to complete an analysis. The main components are not suitable for the combustion of oxygen, coffee moisture and humidity of the eucalyptus chip are incorporated into the modeling. The artificial neural data (RNA). For RNA training, customers are real to the company. The RNAs are trained and validated, they are executed in the thermodynamic exercise of each one of the functions like the function of the biomasses and the excess of oxygen. It is expected that this work will be responsible for a better understanding of the combinations of biomass that operates with the fuel mixture or not, since most of the operations are not radically radical in their operation.
Descrição
Palavras-chave
Caldeira, Biomassa, Borra de café, Exergia, RNA, Boiler, Biomassa, Coffee grounds, Exergy, ANN