Análise energética de um sistema de geração de energia de uma usina siderúrgica com foco na turbina a vapor e no condensador.

Abstract

A siderurgia apresenta fundamental importância no contexto energético do Brasil, sendo caracterizada como um dos grandes consumidores de eletricidade no país. Para ter competitividade no mercado global, uma indústria siderúrgica precisa apresentar um excelente plano estratégico. Este plano inclui um planejamento energético eficiente, buscando um melhor aproveitamento dos recursos e baixos impactos ambientais e custos operacionais. As centrais termelétricas em Ciclo Rankine das usinas siderúrgicas integradas demonstram grande potencial econômico, uma vez que fazem uso dos próprios gases residuais do processo. O objetivo principal deste trabalho é analisar a influência dos parâmetros operacionais do condensador e da turbina na potência final do Ciclo Rankine, utilizando-se de um modelo computacional criado através do software GatecycleTM. A pesquisa é realizada por meio de uma abordagem quantitativa, exploratória e de caráter bibliográfico. São apresentados os principais fatores que propiciam perda de geração de potência para o estudo de caso estabelecido e predizse quantitativamente suas influências através das simulações. Os resultados obtidos mostraram uma influência negativa (-5%) do aumento da temperatura da água de resfriamento de 15ºC a 40ºC utilizada no condensador na potência líquida do ciclo, assim como uma influência positiva (+20%) do aumento da temperatura de superaquecimento do vapor de 350ºC a 480ºC, mantendo-se a pressão constante. Foram propostos outros pares termodinâmicos para comparação do estudo de caso, verificando uma melhor configuração com o par 6 MPa e 480ºC. Pôde-se também avaliar e discutir o funcionamento da unidade térmica tendo em vista o conhecimento dos equipamentos e as condições que apresentam melhor rendimento.