Ciclo combinado Brayton-RankineRankine

Universidade Federal do PampaEngenharia de Energias Renovveis e Ambiente

Centrais TermeltricasFabiano Rogrio Moreira Lima

Rodrigo Martins Dorado10115087106200200

Ciclo combinado Brayton-Rankine

Os gases de exausto de uma turbina apresentam uma temperatura relativamente elevada. De forma que bastante atrativa a utilizao dessa energia trmica contida nos gases para alguma outra finalidade til.

Existe uma srie de possibilidades para aproveitamento Existe uma srie de possibilidades para aproveitamento da energia trmica. Entre elas:

1) a produo de frio pela utilizao de uma mquina de absoro de calor;

2) a produo de vapor para utilizao posterior;3) a produo de vapor para acionamento de uma turbina

a vapor.

A Eficincia trmica do Ciclo

O rendimento do ciclo combinado atingevalores mais elevados comparados com oscasos em que as mquinas operam sozinhas.

Exemplo: considere um ciclo Brayton de Exemplo: considere um ciclo Brayton derendimento 40% e um ciclo Rankine derendimento 25%. O rendimento do ciclocombinado nesse caso de 55%.

Ciclo combinado configuraes

H vrias formas de se combinarem turbinas a gs e avapor para produo de energia eltrica.

Os gases de exausto so dirigidos para a caldeira derecuperao (heat recovery steam generator HRSG). Acaldeira pode gerar vapor em um ou mais nveis de pressocaldeira pode gerar vapor em um ou mais nveis de presso(na ilustrao h dois nveis alta presso, HP e baixapresso, LP). O vapor alimenta a turbina que produzeletricidade atravs do seu prprio gerador eltrico.

Neste arranjo, as turbinas esto desacopladas, permitindoque a turbina a vapor seja desligada independentementeda turbina a gs.

Outra possvel configurao se d em eixosimples. Isto , as duas turbinas trabalham emum s eixo. Esta configurao diminui o custode investimento, j que apenas um gerador de investimento, j que apenas um gerador necessrio. Contudo, a operao das turbinas sempre concomitante, exceto se a turbina avapor estiver acoplada via um sistema deembreagem.

Ciclo combinado Caldeira de Recuperao

Os gases de exausto de uma ou mais turbinasa gs so aproveitados para produzir vapor nacaldeira de recuperao.

Vapor pode ser gerado em um ou mais nveisde presso para alimentar a turbina a vapor,ou mesmo ser consumido em algum outroponto de processo. Em situaes em que aponto de processo. Em situaes em que ademanda de vapor maior do que o que podeser produzido pela recuperao da energiatrmica dos gases, uma queima adicional decombustvel pode ser realizada.

Deve-se ter o cuidado de que a temperaturados gases de exausto no caia para abaixo decerca de 150C, quando poder ter incio oprocesso de condensao do vapor de guaprocesso de condensao do vapor de guados gases e, consequentemente, podendo darincio ao processo de corroso da tubulao.

Um conceito importante no projeto e seleo das caldeiras de recuperao a mnima diferena de temperatura alcanada entre os gases e a gua, ou ponto de pina (pinchgases e a gua, ou ponto de pina (pinchpoint).

Os gases de exausto da turbina a gs entram na caldeira de recuperao na temperatura ideal

A gua entra no economizador na condio de vapor e o deixa em na condio de lquido saturado. Exatamente nessa condio ocorre o ponto de pina. Valores tpicos so = 15C a 30C.

UTE Juiz de Fora

Potncia Instalada: 100MW / Localizao: Juizde Fora (MG) / Ciclo Trmico: Combinado /Combustvel: Gs Natural / Sistema deResfriamento: Torre mida / Servios: Resfriamento: Torre mida / Servios: Estudos Tcnicos Diversos Projeto Bsico Projeto de Detalhamento

UTE Santa Cruz

Potncia Instalada: 500MW / Localizao: Riode Janeiro (RJ)/ Ciclo Trmico: Combinado /Combustvel: Gs Natural e leo Diesel /Sistema de Resfriamento: Sistema Aberto /Sistema de Resfriamento: Sistema Aberto /Servios: Projeto Bsico Projeto deDetalhamento

UTE Camaari

Potncia Instalada: 550MW / Localizao: Camaari (BA) / Ciclo Trmico: Brayton e Combinado / Combustvel: leo Diesel e Gs Natural / Sistema de Resfriamento: Torre Natural / Sistema de Resfriamento: Torre mida / Servios: Estudos Conceituais Estudos de Viabilidade Estudos Tcnicos Diversos

UTE Norte Fluminense

Potencia Instalada:780 MW / Localizao:Maca (RJ) / Ciclo Trmico: Brayton e Combinado/ Combustvel: leo Diesel e Gs Natural /Sistema de Resfriamento: Torre mida / Servios:destinada Light. A capacidade de gerao dedestinada Light. A capacidade de gerao decada uma das trs turbinas a gs de 180 MW eda turbina convencional a vapor, de 240 MW.

UTE Luis Carlos Prestes

Potncia Instalada: 378MW / Localizao: TrsLagoas (MS)/ Ciclo Trmico: Combinado /Combustvel: Gs Natural e leo Diesel /Sistema de Resfriamento: Sistema AbertoSistema de Resfriamento: Sistema Aberto

UTE CACHOEIRO

POTNCIA: 611MW, CICLO COMBINADO

COMBUSTIVEL: GS NATURAL

EQUIPAMENTOS: TURBINAS SIEMENS MOD. SGT6-5000F

LOCALIZAO: ESTRADA CACHOEIRO / SAFRA KM 07 LOCALIZAO: ESTRADA CACHOEIRO / SAFRA KM 07

CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM - ES

UTE Euzbio Rocha

Potencia instalada: 216 MW / Localizao : Cubato (SP) / Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural / Sistema de Resfriamento: Sistema Aberto Resfriamento: Sistema Aberto

UTE Cuiab

Potncia Instalada: 525,6 MW / Localizao:Cuiab (MT)/ Ciclo Trmico: Combinado /Combustvel: Gs Natural e leo Diesel /Sistema de Resfriamento: Sistema AbertoSistema de Resfriamento: Sistema Aberto

UTE Piratininga

Potncia Instalada: 580 MW / Localizao: Piratininga (SP)/ Ciclo Trmico: Combinado / Combustvel: Gs Natural

UTE Celso Furtado

Potncia Instalada: 255 MW / Localizao: SoFrancisco do Conde (BA)/ Ciclo Trmico:Combinado / Combustvel: Gs Natural ou Gsde refinariade refinaria

UTE Termonorte

Potncia Instalada: 480 MW / Localizao:Porto Velho (RO)/ Ciclo Trmico: Combinado /Combustvel: Gs Natural / Situao: Locaoda Planta,Estudos de Mercado,Superviso dada Planta,Estudos de Mercado,Superviso daConstruo e servios Complementares

Concluso