Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Sergio A. Lunardelli Furchi / Banca: Angelo Cataneo / Resumo: O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação econômica e energética para o uso de lenha e cavaco de madeira na produção de energia em caldeira de agroindústria seropédica. Utilizou-se, para o estudo, a caldeira de uma fiação de seda localizada na cidade de Duartina, interior do estado de São Paulo, que atualmente emprega como combustível a lenha de eucalipto para gerar o vapor de água, que é utilizado na produção do fio da seda. Buscando a otimização do custo de produção do vapor, analisou-se, economicamente, através de simulações, a substituição da lenha pelo cavaco de madeira como combustível na caldeira, bem como alternativas mistas de diversas percentagens desses combustíveis, utilizando-se como referência o consumo médio mensal da lenha na caldeira e o Poder Calorífico Inferior (PCI) de cada combustível a um mesmo teor de umidade. Na construção da estrutura de dispêndio energético do sistema de aproveitamento dos combustíveis em estudo, para a análise energética, considerou-se a entrada de energia por tipo, fonte e forma, em Megajoule (MJ), envolvida nas diversas operações do itinerário técnico da lenha, bem como nas operações do itinerário do cavaco. A partir dessa estrutura, realizou-se uma análise comparativa das entradas de energia da participação da lenha e do cavaco, em Megajoule por hora (MJ . h-1), para produzir 2.968,80 kg.h-1 de vapor, média da produção na caldeira, nos anos de 2004, 2005 e 2006.Os resultados da análise energética revelam ser viável a substituição da lenha de eucalipto pelo cavaco de madeira na caldeira. Nas condições propostas neste estudo e utilizando preços médios, do período 2004 a 2006, a produção de vapor na caldeira, com 100% de cavaco de madeira é a alternativa econômica que otimiza o custo / Abstract: The aim of this piece of work was to perform an economical and energy evaluation of firewood and woodshaving use for energy generation on seropedicae agroindustry boiler. For this study, we used a boiler from a silk spinning factory located in the city of Duartina, São Paulo, Brazil, that uses nowadays eucalyptus firewood as fuel to generate water vapour used in the production of silk thread. Aiming at vapour production cost optimization, the substitution of firewood for woodshaving as boiler fuel was economically analyzed, through simulations, as well as these fuels several percentages mixed alternatives, using as a reference the average monthly consumption of firewood in the boiler and each fuel Lower Calorific Power at the same moisture content. For the energy analysis, on the construction of the studied fuels utilization system energy expenditure structure, we considered energy entrance by type, source and form, in Megajoule (MJ), involved in the several operations of firewood technical itinerary, as well as in the operations of woodshaving itinerary. From that structure, a firewood and woodshaving participation energy entrance comparative analysis was carried on, in Megajoule per hour (MJ. h-1), to produce 2.968,80 kg.h-1 of vapour, the boiler average production, during the years of 2004, 2005, and 2006. The results of the energy analysis reveal that eucalyptus firewood substitution for woodshaving is viable in the boiler.Under the conditions proposed in this study and using average prices, from 2004 to 2006, it was concluded that vapour production in the boiler, with 100% of woodshaving, is the economical alternative that optimizes the cost / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-17Bitstream added on 2014-06-13T20:47:08Z : No. of bitstreams: 1 nascimento_md_me_botfca.pdf: 370005 bytes, checksum: e6f4be71510a6b652807c1125c6ea186 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação econômica e energética para o uso de lenha e cavaco de madeira na produção de energia em caldeira de agroindústria seropédica. Utilizou-se, para o estudo, a caldeira de uma fiação de seda localizada na cidade de Duartina, interior do estado de São Paulo, que atualmente emprega como combustível a lenha de eucalipto para gerar o vapor de água, que é utilizado na produção do fio da seda. Buscando a otimização do custo de produção do vapor, analisou-se, economicamente, através de simulações, a substituição da lenha pelo cavaco de madeira como combustível na caldeira, bem como alternativas mistas de diversas percentagens desses combustíveis, utilizando-se como referência o consumo médio mensal da lenha na caldeira e o Poder Calorífico Inferior (PCI) de cada combustível a um mesmo teor de umidade. Na construção da estrutura de dispêndio energético do sistema de aproveitamento dos combustíveis em estudo, para a análise energética, considerou-se a entrada de energia por tipo, fonte e forma, em Megajoule (MJ), envolvida nas diversas operações do itinerário técnico da lenha, bem como nas operações do itinerário do cavaco. A partir dessa estrutura, realizou-se uma análise comparativa das entradas de energia da participação da lenha e do cavaco, em Megajoule por hora (MJ . h-1), para produzir 2.968,80 kg.h-1 de vapor, média da produção na caldeira, nos anos de 2004, 2005 e 2006.Os resultados da análise energética revelam ser viável a substituição da lenha de eucalipto pelo cavaco de madeira na caldeira. Nas condições propostas neste estudo e utilizando preços médios, do período 2004 a 2006, a produção de vapor na caldeira, com 100% de cavaco de madeira é a alternativa econômica que otimiza o custo / The aim of this piece of work was to perform an economical and energy evaluation of firewood and woodshaving use for energy generation on seropedicae agroindustry boiler. For this study, we used a boiler from a silk spinning factory located in the city of Duartina, São Paulo, Brazil, that uses nowadays eucalyptus firewood as fuel to generate water vapour used in the production of silk thread. Aiming at vapour production cost optimization, the substitution of firewood for woodshaving as boiler fuel was economically analyzed, through simulations, as well as these fuels several percentages mixed alternatives, using as a reference the average monthly consumption of firewood in the boiler and each fuel Lower Calorific Power at the same moisture content. For the energy analysis, on the construction of the studied fuels utilization system energy expenditure structure, we considered energy entrance by type, source and form, in Megajoule (MJ), involved in the several operations of firewood technical itinerary, as well as in the operations of woodshaving itinerary. From that structure, a firewood and woodshaving participation energy entrance comparative analysis was carried on, in Megajoule per hour (MJ. h-1), to produce 2.968,80 kg.h-1 of vapour, the boiler average production, during the years of 2004, 2005, and 2006. The results of the energy analysis reveal that eucalyptus firewood substitution for woodshaving is viable in the boiler.Under the conditions proposed in this study and using average prices, from 2004 to 2006, it was concluded that vapour production in the boiler, with 100% of woodshaving, is the economical alternative that optimizes the cost

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3491.pdf: 1251165 bytes, checksum: 650dd47d0fec8bae05ba378f445f91dc (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this work was to develop and apply a mathematical optimization model to support some key decisions in the steam production operation system with multiple industrial boilers. In the food industry, key decisions into this system are, normally, taken based on people experience, not through decision support tools based on operations research. The proposed model approaches the fuel replenishment decisions, fuel transportation and fuel inventory management. The model also determines the start-up and shutdown moments for each boiler, as well as, which of them will produce steam. An algebraic modeling language was used to implement computationally the model, which was solved by an optimization software. The adjustments and model validation were performed through a case study carried out in a large scale food industry localized in Goiania (GO). In computational experiments conducted with company s data, the results obtained by the model showed better economic performance than those from the company. In face of the good outcomes obtained by applying the model and the lack of protocols or decision tools for the studied system, this model presents itself as a feasible alternative to be considered to support some key-decisions in the steam production system with industrial boilers. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver e aplicar um modelo matemático de otimização para apoiar algumas das principais decisões na operação de produção de vapor em múltiplas caldeiras industriais. Em indústrias de alimentos, essas decisões, em geral, são tomadas com base na experiência dos envolvidos e não com ferramentas de auxílio à tomada de decisão apoiadas pela pesquisa operacional. O modelo proposto contempla as decisões de aquisições de combustíveis dos fornecedores, o transporte para fábrica e o gerenciamento dos estoques dos combustíveis adquiridos no sistema. O modelo também determina os momentos de acionamento e desligamento das caldeiras, bem como em quais delas haverá produção de vapor. Uma linguagem de modelagem algébrica foi utilizada para implementar computacionalmente o modelo, que foi resolvido por meio de um software de otimização. Os ajustes e a validação do modelo ocorreram por meio de um estudo de caso realizado em uma indústria de alimentos de grande porte localizada em Goiânia (GO). Nos experimentos realizados com os dados fornecidos pela empresa, os resultados obtidos com o modelo apresentaram melhores desempenhos econômicos do que aqueles praticados pela operação real. Diante dos bons resultados alcançados na aplicação do modelo em situações reais e da ausência de protocolos ou ferramentas para apoiar as decisões no sistema estudado, o modelo proposto apresenta-se como uma alternativa viável para apoiar algumas das principais decisões na operação de produção de vapor em caldeiras industriais.