Apresenta-se neste trabalho a aplicação de turbogeradores instalados em usinas de açúcar e etanol como alternativa eficiente de complementaridade do sistema energético brasileiro e contribuição à utilização de recursos renováveis, além de fazer abordagem aos sistemas de cogeração para este tipo de aplicação. A biomassa da cana-de-açúcar dispõe de um potencial energético significativo e o trabalho visa abordar os recursos para transformação da energia química contida neste combustível em energias térmica e elétrica, úteis para o processo industrial das usinas de açúcar e etanol. Também são explorados os métodos de dimensionamento das termelétricas a vapor que operam em conjunto com o processo fabril destas indústrias. Adicionalmente são avaliados métodos para favorecer a eficiência energética dos projetos de cogeração nas indústrias sucroalcooleiras a fim de elevar o potencial de geração de bioeletricidade e contribuir com a rentabilidade global da usina por meio da comercialização desta energia. / This work presents the application of turbine generator sets installed in sugar and ethanol mills as an efficient alternative of complement of the Brazilian power system and contribution to the use of renewable resources, besides to cogeneration systems approach for this kind of application. The sugar cane biomass has a great energetic potential and the work aims to mention the transformation of the chemical energy contained in this fuel into thermal and electrical energy, useful for the sugar and ethanol industrial process. The design criteria of steam power plant operating together with the process of these industries are also explored. Additionally methods to improve the efficiency of the cogeneration projects in sugar and ethanol mills to increase the power generation potential are evaluated, contributing to the global profitability of the mill through the commercialization of this energy.

Apresenta-se neste trabalho a aplicação de turbogeradores instalados em usinas de açúcar e etanol como alternativa eficiente de complementaridade do sistema energético brasileiro e contribuição à utilização de recursos renováveis, além de fazer abordagem aos sistemas de cogeração para este tipo de aplicação. A biomassa da cana-de-açúcar dispõe de um potencial energético significativo e o trabalho visa abordar os recursos para transformação da energia química contida neste combustível em energias térmica e elétrica, úteis para o processo industrial das usinas de açúcar e etanol. Também são explorados os métodos de dimensionamento das termelétricas a vapor que operam em conjunto com o processo fabril destas indústrias. Adicionalmente são avaliados métodos para favorecer a eficiência energética dos projetos de cogeração nas indústrias sucroalcooleiras a fim de elevar o potencial de geração de bioeletricidade e contribuir com a rentabilidade global da usina por meio da comercialização desta energia. / This work presents the application of turbine generator sets installed in sugar and ethanol mills as an efficient alternative of complement of the Brazilian power system and contribution to the use of renewable resources, besides to cogeneration systems approach for this kind of application. The sugar cane biomass has a great energetic potential and the work aims to mention the transformation of the chemical energy contained in this fuel into thermal and electrical energy, useful for the sugar and ethanol industrial process. The design criteria of steam power plant operating together with the process of these industries are also explored. Additionally methods to improve the efficiency of the cogeneration projects in sugar and ethanol mills to increase the power generation potential are evaluated, contributing to the global profitability of the mill through the commercialization of this energy.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcosASA_capa_ate_cap5.pdf: 2919360 bytes, checksum: 8bb04eb85df77f75f3f1de37bbecc19d (MD5) Previous issue date: 2009-04-02 / The Potiguar basin has large fields of viscous oil where the used method for recovering is based on vapor injection; this operation is carried out by injecting vapor in the oilwell directly, without the protection of a revetment through thermal insulation, what causes its dilation and, consequently, cracks in the cement placed on the annular, and lost of hydraulic insulation; this crack is occasioned by the phenomenon of retrogression of the compressive resistance due to the conversion of the hydrated calcium silicate in phases calcium-rich, caused by the high temperatures in the wells, subjected to thermal recuperation. This work has evaluated the application of composite pastes with addition of residue of biomass of ground sugar-cane bagasse as anti-retrogression mineral admixture for cementation of oil-wells subjected to thermal recuperation. The addition of the mineral residue was carried out considering a relative amount of 10, 20, 30, 40 and 59% in relation to cement mass, trying to improve the microstructure of the paste, still being developed a reference paste only with cement and a paste with addition of 40% of silica flour - renowned material in the oil industry as anti-retrogression additive. Pozzolanic activity of the ash was evaluated through XRD, TG/DTG, as the resistance to compression, and it was also determined the physical and mechanical behavior of the pastes when submitted to cure at low temperatures (22 and 38? C); besides it was evaluated the behavior of the pastes when submitted to two cycles of cure at high temperature (280?C) and pressure (7 MPa). It was verified that the ash of the sugar-cane biomass presents pozzolanic reaction and has great efficiency in decrease the permeability of the paste by filler effect, as well as that addition of ash in a relative amount of 10, 20 e 30% increases cured compressive resistance at low temperatures. It was also showed that the ash in a relative amount of 40% and 59% has very significant efficiency as anti-retrogression additive, since it prevents the decrease of compressive resistance and forms hydrated calcium silicate type xenotlita and tobermorita which have more resistance and stability in high temperatures / A bacia Potiguar tem grandes campos de ?leo viscoso, onde o m?todo de recupera??o utilizado ? a inje??o de vapor; essa opera??o ? realizada injetando-se vapor diretamente no po?o, sem a prote??o do revestimento atrav?s de isolamento t?rmico, o que provoca a dilata??o do mesmo, provocando assim falhas no cimento colocado no anular, e conseq?entemente, perda do isolamento hidr?ulico, esta falha tem origem no fen?meno de retrogress?o da resist?ncia ? compress?o devido a convers?o do silicato de c?lcio hidratado em fases ricas em c?lcio, provocada pelas elevadas temperaturas nos po?os, sujeitos ? recupera??o t?rmica. O presente trabalho avaliou a aplica??o de pastas comp?sitas com adi??o de res?duos de biomassa do baga?o da cana-de-a??car mo?das como aditivo mineral anti-retrogress?o para cimenta??o de po?os petrol?feros sujeitos a recupera??o t?rmica. A adi??o do res?duo mineral foi realizada teores de 10, 20, 30, 40 e 59% em rela??o a massa do cimento, visando melhorar a microestrutura da pasta, sendo ainda produzidas uma pasta de refer?ncia, apenas com cimento e uma pasta com adi??o de 40% de silica flour material consagrado na ind?stria de petr?leo como aditivo antiretrogress?o. Foram avaliados a atividade pozol?nica da cinza atrav?s de DRX, TG/DTG e resist?ncia ? compress?o, determinando-se tamb?m o comportamento f?sico e mec?nico das pastas submetidas a cura com baixas temperaturas (22 e 38?C), al?m da avalia??o do comportamento das pastas submetidas a dois ciclos de cura a alta temperatura (280?C) e press?o (7 MPa). Verificou-se que a cinza de biomassa da cana apresenta rea??o pozol?nica, tendo grande efici?ncia na diminui??o da permeabilidade da pasta por efeito filler, e que as adi??es de cinza em teores de 10, 20 e 30% aumentam a resist?ncia ? compress?o das pastas curadas a baixas temperaturas. Constatou-se ainda que a cinza em teores de 40% e 59% tem ?tima efici?ncia como aditivo antiretrogress?o, pois evitam a diminui??o da resist?ncia ? compress?o e formam silicato de c?lcio hidratado do tipo xenotlita e tobermorita que se apresentam mais resistentes e est?veis as altas temperaturas