Portal de Eventos Científicos da UTFPR (EVIN), XXIV Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR

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Implementação de um modelo matemático para realização do balanço de massa e de energia de uma fornalha de leito fluidizado circulante em escala de laboratório
Otávio Augusto Machado Brasil, Jhon Jairo Ramirez Behainne

Última alteração: 2020-08-13

Resumo


O presente trabalho teve como objetivo implementar um modelo matemático baseado na estequiometria de combustão, no balanço de massa e de energia para uma fornalha de leito fluidizado circulante (LFC). O modelo matemático foi elaborado no software Engineering Equation Solver (EES®) a fim de simular parâmetros operacionais resultantes da queima dos combustíveis carvão mineral e biomassa. As dimensões do equipamento e as propriedades físico-químicas do combustível foram dados de entrada do modelo, enquanto que valores da velocidade de fluidização, da taxa de recirculação dos sólidos e do excesso de ar foram escolhidos para estudo. Os resultados das simulações foram expressos em termos da temperatura média do escoamento gás-sólido na fornalha, da temperatura da parede do riser e da diferença de temperatura entre a fornalha baixa e a válvula de recirculação dos sólidos (loop-seal), bem como das demandas de ar, de combustível e emissões do processo. Concluiu-se que a velocidade de fluidização teve maior impacto nas vazões mássicas do processo, enquanto que a taxa de recirculação esteve intimamente relacionada às temperaturas observadas. O excesso de ar também contribuiu para a variação significativa dos parâmetros analisados. Exalta-se, finalmente, a maior demanda necessária da fornalha quando operada com biomassa.



Palavras-chave


Caldeiras; Modelos matemáticos; Leito Fluidizado Circulante

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