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Título: Análise exergética de uma planta termoelétrica abastecida com casca de arroz
Título(s) alternativo(s): Exergy analysis of a thermoelectric plant fueled with rice husk
Autor(es): Verhagen, Lucas
Orientador(es): Galante, Renan Manozzo
Palavras-chave: Termodinâmica
Usinas elétricas
Engenharia mecânica
Thermodynamics
Electric power-plants
Mechanical engineering
Data do documento: 8-Dez-2021
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Guarapuava
Citação: Verhagen, Lucas. Análise exergética de uma planta termoelétrica abastecida com casca de arroz. 2021. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2021.
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo a análise termodinâmica e econômica da implantação de uma Usina Térmica de Eletricidade (UTE), utilizando como combustível um resíduo agroindustrial que é a casca de arroz. A análise é uma termoelétrica no estado do Rio Grande do Sul, que é o maior produtor de arroz do Brasil, com 7.866,9×103 toneladas de arroz bruto produzido na safra de 2019/20. A planta do presente estudo opara com uma potência de geração elétrica de 5MW, supondo que a biomassa para abastecer esta planta é proveniente da Arrozeira Pelotas (2021). A metodologia a ser utilizada nesta análise é através de uma análise exergética, baseada em Galante (2019), que por sua vez usa como base a metologia descrita em Bejan; Tsatsaronis; Moran (1995). Também tem por objetivo atestar a viabilidade da queima de casca de arroz em um ciclo de potência a vapor, ciclo Rankine, com uma análise pela primeira lei e segunda lei da termodinâmica. O payback feito para esta planta com vida útil de 20 anos resultou em um prazo para retorno de investimento de 8,53 anos. Todos os cálculos foram realizados a partir da linguagem de programação Python.
Abstract: The present work has as objective a thermodynamic and economic analysis of the implantation energy in a Thermal Power Plant (TTP), using as fuel an agroindustrial residue that is the rice husk. The analysis is a thermoelectric in the State of Rio Grande do Sul, which is the largest rice producer in Brazil, with 7,866.9 ×103 tonnes of rice produced in the 2019/20 harvest. The plant in the present study has an electrical generation power of 5 MW, assuming that the biomass to supply this plant comes from Arrozeira Pelotas (2021). The methodology to be used in this analysis is through an exergetic analysis, based on Galante (2019), which in turn uses the methodology described in Bejan; Tsatsaronis; Moran (1995), as a basis. It also aims to attest to the feasibility of burning rice husks in a steam power cycle, Rankine cycle, with an analysis by the first law and second law of thermodynamics. The payback made for this 20-year-life plant resulted in a payback period of 8,53 years. All calculations were performed using the Python programming language.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26922
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