Eficiência de uma caldeira aquatubular a partir da queima de quatro cultivares de cana-de-açúcar

Autor: Lúcio Rogério Júnior, Marcelo Costa Dias, Antonio Manoel Batista da Silva
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Research, Society and Development; Vol. 9 No. 11; e5469119859
Research, Society and Development; Vol. 9 Núm. 11; e5469119859
Research, Society and Development; v. 9 n. 11; e5469119859
Research, Society and Development
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
ISSN: 2525-3409
DOI: 10.33448/rsd-v9i11.9859
Popis: The growing demand for energy from renewable sources increasingly seeks to implement efficient energy production systems. Thus, the objective of this work is to determine the thermal efficiency of an aquatubular boiler that will burn the bagasse from four sugarcane cultivars: SP 80-1816, RB72-454, SP80-3280 and SP81-3250. This efficiency will be determined through the calculation methods: PCI - lower calorific value, PCS - higher calorific value and direct method. These cultivars were planted in the south-central region of Brazil where the largest sugar cane producers in the country are located. The results obtained show the importance of the energy analysis that each cultivar provides for energy cogeneration, as well as the benefits that will directly influence its production chain for controlled management. Among the benefits of controlled management are: maximizing processes and optimizing the energy use of each cultivar. The optimum efficiency of the boiler in energy production in relation to steam production depends on the intrinsic variables of each cultivar, such as bagasse and moisture content. When calculating the boiler efficiency, the SP 80-1816 variety proved to be more advantageous in relation to the others, considering the same characteristics of the production process, planting region, harvest time and the same type of boiler used. Still related to the study, the cultivar SP 80-1816 requires a smaller amount of bagasse in the boiler feed to produce heat, which results in greater energy production considering the same amount of bagasse of the studied varieties. La creciente demanda de energía procedente de fuentes renovables busca cada vez más implementar sistemas de producción energética eficientes. Así, el objetivo de este trabajo es determinar la eficiencia térmica de una caldera aquatubular que quemará el bagazo de cuatro cultivares de caña de azúcar: SP 80-1816, RB72-454, SP80-3280 y SP81-3250. Esta eficiencia se determinará mediante los métodos de cálculo: PCI - menor poder calorífico, PCS - mayor poder calorífico y método directo. Estos cultivares fueron sembrados en la región centro-sur de Brasil donde se encuentran los mayores productores de caña de azúcar del país. Los resultados obtenidos muestran la importancia del análisis energético que cada cultivar aporta para la cogeneración energética, así como los beneficios que influirán directamente en su cadena productiva para un manejo controlado. Entre los beneficios del manejo controlado están: maximizar los procesos y optimizar el uso energético de cada cultivar. La eficiencia óptima de la caldera en la producción de energía en relación a la producción de vapor depende de las variables intrínsecas de cada cultivar, como el bagazo y el contenido de humedad. Al calcular la eficiencia de la caldera, la variedad SP 80-1816 resultó ser más ventajosa en relación a las demás, considerando las mismas características del proceso de producción, región de siembra, tiempo de cosecha y el mismo tipo de caldera utilizada. Aún relacionado con el estudio, el cultivar SP 80-1816 requiere una menor cantidad de bagazo en la alimentación de la caldera para producir calor, lo que se traduce en una mayor producción de energía considerando la misma cantidad de bagazo de las variedades estudiadas. A crescente demanda por energia de fontes renováveis busca cada vez mais a implantação de sistemas eficientes de produção energética. Assim, o objetivo deste trabalho é determinar a eficiência térmica de uma caldeira aquatubular que irá queimar o bagaço de quatro cultivares de cana-de-açúcar: SP 80-1816, RB72-454, SP80-3280 e SP81-3250. Essa eficiência será determinada através dos métodos de cálculo: PCI - poder calorífico inferior, PCS - poder calorífico superior e método direto. Essas cultivares foram plantadas na região centro-sul do Brasil onde estão localizados os maiores produtores de cana-de-açúcar do país. Os resultados obtidos mostram a importância da análise energética que cada cultivar proporciona para a cogeração energética, bem como os benefícios que influenciarão diretamente na sua cadeia produtiva para um manejo controlado. Dentre os benefícios do manejo controlado tem-se: maximização dos processos e uma otimização do aproveitamento energético de cada cultivar. O rendimento ótimo da caldeira na produção de energia em relação à produção de vapor depende das variáveis intrínsecas de cada cultivar, como teor de bagaço e umidade. Ao calcular a eficiência da caldeira a variedade SP 80-1816 mostrou-se mais vantajosa em relação às demais, considerando as mesmas características do processo produtivo, região de plantio, época de colheita e mesmo tipo de caldeira utilizada. Ainda relacionado ao estudo, a cultivar SP 80-1816 requer uma quantidade menor de bagaço na alimentação da caldeira para produção de calor, isso resulta em maior produção de energia considerando a mesma quantidade de bagaço das variedades estudadas.
Databáze: OpenAIRE
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