Principais Conclusões

Apresentam-se de seguida as principais conclusões deste trabalho, pela ordem que os assuntos foram abordados na dissertação.

Da revisão bibliográfica, exposta no capítulo 2, conclui-se que:

- A gaseificação é a técnica de conversão de biomassa que mais atenção tem merecido pelos centros de investigação, mas não atingiu, ainda, maturidade comercial;

- A queima em Leito Fluidizado Borbulhante é a técnica de conversão de biomassa que melhor lida com as propriedades da biomassa lenhosa, pouco homogénea, fibrosa, com elevado teor de humidade, teor de cinzas apreciável e conteúdo de azoto. Significa isto que, face à técnica de Queima em Grelha, apresenta melhor rendimento de conversão e melhor controlo de formação de poluentes, mas apresenta emissões elevadas de partículas;

- O LFC é uma extensão do LFB que visa diminuir as emissões de partículas, aumentando o seu tempo de permanência na câmara de combustão, com velocidades fluidização superiores. Contudo, é difícil conseguir, na prática, as vantagens previstas teoricamente, quando se fala de centrais de biomassa. Além disso, o LFC apresenta maior desgaste das superfícies internas da câmara de combustão e das condutas, devido ao efeito abrasivo do material inerte arrastado pelos gases da combustão, o que eleva os custos de manutenção face aos do LFB.

- Da revisão bibliográfica sobre software para modelação termodinâmica concluiu-se que a maioria é desenvolvido para casos específicos e quando se tenta generalizar ou aplicar em instalações com diferentes configurações surgem problemas, requerendo uma intervenção, a nível do software, por parte do utilizador, consoante as suas necessidades.

Com base no estágio efectuado na central e dos conhecimentos aí adquiridos, foi possível elaborar o capítulo 3, onde se descreveram as principais características da central e da biomassa que a alimenta. Foi possível detectar alguns problemas relacionados com equipamentos e processo, nomeadamente no que diz respeito ao sistema de alimentação do combustível à caldeira e na elevada produção de cinzas com difícil escoamento a nível local, o que acarreta custos acrescidos.

No capítulo 4 descrevem-se os resultados do trabalho desenvolvido, concluindo-se que: - A modelação do ciclo da Central no Cycle-Tempo foi impossível, numa primeira fase, o que levou ao tratamento e análise dos resultados, energéticos, numa folha de cálculo associada

92

ao FluidProp. Esta análise apenas permitiu obter resultados associados aos balanços energéticos dos equipamentos, não contabilizando eficiências ou performances dos mesmos. Para além disso, a modelação não se revela adequada a ciclos reais porque não tem em conta os equipamentos e não possui uma interface gráfica de fácil leitura;

- Voltou-se assim à modelação através do Cycle-Tempo, eliminando equipamentos/ operações intermédias do ciclo real da Central de forma a simplifica-lo sem alterar, no entanto, os principais parâmetros de funcionamento, concluindo-se que seria possível a análise energética e exergética do ciclo;

- Com o ciclo bem definido no Cycle-Tempo foi possível efectuar análises de sensibilidade a condições de operação;

- Na análise na pressão de saída da caldeira, concluiu-se que o seu aumento seria vantajoso para o rendimento do ciclo, no entanto, diminuiria o título de vapor à saída da turbina, provocando problemas de erosão nas pás da turbina, pelo que não é de considerar esta alteração; - A variação da pressão de entrada na caldeira não se revelou significativa no rendimento efectivo do ciclo. Referir que possíveis aumentos da perda de carga podem estar associados a um processo comum de redução do diâmetro dos tubos por deposição de matérias ao longo do tempo (apesar da elevada pureza da água utilizada).

- A análise de sensibilidade à temperatura do vapor sobreaquecido revelou-se significativa no rendimento efectivo do ciclo. Com um aumento de 10 ºC e considerando, tanto o limite imposto pela concepção mecânica da caldeira como a actual temperatura de funcionamento, conseguiu-se um aumento de 0,13 pontos percentuais no rendimento do ciclo. O estudo deste parâmetro torna-se bastante interessante em fases de projecto, permitindo avaliar até que ponto uma outra escolha de materiais, que consentisse o aumento da temperatura numa dezena de graus, seria vantajosa, ou que impacto teria a nível económico;

- A pressão de condensação é um dos parâmetros que interfere no rendimento efectivo do ciclo, com a diminuição de apenas 0,05 bar obteve-se um aumento de 0,18 pontos percentuais, no entanto, a diminuição deste parâmetro foi limitada pelo título de vapor à saída da turbina;

- Na análise de sensibilidade efectuada à temperatura da água de arrefecimento, concluiu-se que uma diminuição de 10 ºC, face à temperatura actual de funcionamento, provoca um aumento de 0,14 pontos percentuais no rendimento efectivo do ciclo. A diminuição da temperatura da água de arrefecimento é vantajosa para o rendimento do ciclo, no entanto é condicionada pela temperatura ambiente;

- No que respeita a análise efectuada ao rendimento isentrópico das turbomáquinas, constatou-se que o rendimento isentrópico da turbina é o parâmetro que maior impacto tem no rendimento do ciclo. Já a análise efectuada ao rendimento isentrópico da bomba, a montante da caldeira, confirmou que os custos associados à compra de uma bomba com melhor performance, dificilmente seriam compensados face ao seu impacto no rendimento do ciclo;

93 - A pressão de funcionamento do desgaseificador revela-se significativa no rendimento efectivo do ciclo, ao aumento de apenas um 1bar, face à actual pressão, corresponde um aumento de 0,16 pontos percentuais no rendimento efectivo do ciclo. No entanto, o aumento deste parâmetro envolve custos elevados, pelo que não é de considerar;

- A análise de sensibilidade efectuada à potência do gerador eléctrico torna-se interessante uma vez que avalia a variação da produção de energia face a condições de funcionamento. A um aumento de 54 MWt na potência térmica da caldeira, corresponde um aumento de 18 MWe na

produção de energia eléctrica. Como seria de esperar este parâmetro não interfere no rendimento efectivo do ciclo;

- Com a alteração simultânea de dois parâmetros de funcionamento (temperatura de sobreaquecimento e pressão de condensação) confirmou-se que o sistema não se comporta linearmente, pelo que o Princípio da Sobreposição não é aplicável ao sistema. Para a variação de mais do que um parâmetro, em simultâneo, são necessárias várias simulações ao ciclo;

- Na análise à exergia química associada ao combustível, concluiu-se que diminui com o aumento do teor de humidade presente no combustível, tal como acontece com o seu PCI. Estes dois valores tendem a aproximar-se com o aumento do teor de humidade.