Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-10Bitstream added on 2014-06-13T20:26:39Z : No. of bitstreams: 1 ferrufino_glaa_dr_guara_parcial.pdf: 854054 bytes, checksum: 2c3fa635c1c41cbc2a713ee33e93c90e (MD5) Bitstreams deleted on 2014-12-19T18:32:50Z: ferrufino_glaa_dr_guara_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-12-19T18:33:36Z : No. of bitstreams: 1 000711125.pdf: 2448522 bytes, checksum: a512bcfff1a312a6ac494168c3d7676d (MD5) / Acordos internacionais sobre o aquecimento global têm identificado a urgente necessidade por uma tecnologia que capture e sequestre carbono em grande escala para reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) antrópico. O sequestro e captura do CO2 por carbonatação mineral (CCSM) é uma tecnologia que tem potencial para reduzir bilhões de toneladas de CO2 por ano. O principal foco deste trabalho foi avaliar o efeito ambiental do requerimento energético relacionada à produção de carbonatos utilizando os minerais silicatos, com a finalidade de sequestrar emissões de CO2 provenientes de usinas termelétricas no Brasil. Esta pesquisa foi realizada mediante o uso do LCA - Life Cycle Assessment (NBR 14040) identificando quatro subsistemas (processos de mineração, transporte do mineral, usina termelétrica e processos de carbonatação mineral) na produção de carbonatos. Consideraram-se dois processos de carbonatação mineral: mediante o ácido clorídrico (HCl) e sais de amônia (NH4HSO4) integrados a dois tipos de usinas termelétricas (carvão e gás natural), adotando quatro cenários nos quais foram avaliados o requerimento energético, emissões de CO2 e os custos envolvidos de cada um deles, as quais utilizaram a matéria prima com maior potencial de carbonatação (mineral silicato). O presente estudo foi estruturado visando responder os seguintes assuntos: (a) O melhor mineral silicato como matéria prima para processo de carbonatação mineral, (b) A quantidade de matéria prima para a sequestro de 1 tonelada de CO2, (c) O requerimento energético do processo de carbonatação mineral para sequestrar 1 tonelada de CO2, (d) A quantidade de CO2 evitada derivada da produção de carbonatos e (e) Comparação do resultado do LCA dos processos de carbonatação mineral considerados no estudo. Os resultados amostram... / International concerns over global warming have identified the urgent need for a technology to capture and sequester carbon in large-scale to reduce anthropic carbon dioxide (CO2) emissions. Carbon dioxide capture and sequestration by mineral carbonation (CCSM) is a technology that can potentially reduce billions of tonnes of CO2 per year. The main focus of this work was to evaluate the environmental effects of energy usage related to carbonate production using mineral silicates in order to sequester CO2 emissions from Brazilian power plants. This investigation was realized using a LCA - Life Cycle Assessment (ISO14040) identified 4 subsystems (mining process, mineral transport, power plant and mineral carbonation process) on carbonate production. Two mineral carbonation processes are considered: using chloride acid (HCl) and ammonium salts (NH4HSO4) applied to two types of power plants (coal and natural gas) with the best feedstock (mineral silicate) supporting four scenarios which evaluate energy requirement, CO2 emissions and costs. This work addresses the following import issues: a) the best mineral silicate used as feedstock for mineral carbonation process, b) the amount of this mineral silicate for sequestration 1 ton CO2, c) the energy requirements of mineral carbonate process to sequester 1 ton of CO2, d) the amount of CO2 avoided derived from carbonate production and e) comparison of LCA results of the two mineral carbonation process. The LCA results shows that the best feedstock to sequester CO2 emissions from power plants in Brazil is serpentinito located in Goiâs state, the mineral carbonation process using ammonium salts is a feasible option for the less energy requirement (0,75 kW/kgCO2SEQ). The amount of CO2 avoided was 0,578 tCO2AVOIDED/tCO2SEQ, this avoided CO2 emissions can be traded as carbon... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2873_DissertacaoMestradoValterBarbosadeOliveiraJunior.pdf: 5247850 bytes, checksum: bc2311b599bfdd67c10c8dd4c600b3d4 (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / Centrais termelétricas a vapor são capazes de utilizar biomassa e fazer o reaproveitamento de resíduos agrícolas, resíduos urbanos ou subprodutos industriais para produzir energia elétrica, condicionadas aos seus projetos. Este trabalho tem como objetivos representar, por meio de modelos matemáticos, os principais componentes que constituem o circuito de vapor de uma planta de geração termelétrica a vapor, com foco em caldeira aquatubular, e apresentar uma avaliação dos diversos modelos encontrados na literatura de referência, visando dar suporte ao desenvolvimento de aplicações de simulação dinâmica. Os modelos apresentados abrangem a conversão da energia térmica em energia mecânica e a conversão da energia mecânica em energia elétrica. O conhecimento das características das respostas dinâmicas dos componentes de uma central termelétrica é importante para a análise de estabilidade e para o projeto do sistema de controle. A partir dos modelos dinâmicos do processo é possível a realização de testes de estratégias de controle que, interagindo com os modelos da planta, possibilitem identificar previamente o comportamento dinâmico esperado. Este trabalho também pode ser utilizado como uma referência básica para o desenvolvimento de um simulador com finalidade de treinamento de operadores, cuja aplicação possibilita que seja feita a integração total do operador aos procedimentos operacionais, antes mesmo da partida da planta, ampliando a sua capacidade de aprendizagem.

SANTOS, G. J. A. Simulador interativo da estabilidade de usinas termelétricas de ciclo combinado para projeto, pesquisa e treinamento. 2012. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-24T14:31:10Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_gjasantos.pdf: 1445392 bytes, checksum: b5b6d5859dff54b3ef0a57980f96df9f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-24T14:36:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_gjasantos.pdf: 1445392 bytes, checksum: b5b6d5859dff54b3ef0a57980f96df9f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-24T14:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_gjasantos.pdf: 1445392 bytes, checksum: b5b6d5859dff54b3ef0a57980f96df9f (MD5) Previous issue date: 2012-06-25 / This work was developed the study and application of conditions of stability in the operation of power system embedded in an interactive simulation of combined cycle power plants that will improve the training processes and therefore the quality of the future operators and maintainers of thermoelectric plants and keep up the current operators. A small set of definitions and concepts in the areas of "stability, reliability and performance analysis of power systems" is presented in order to distinguish the operation in the power system. The simulation includes the modeling of the 6th order of the parts of the physical and electrical synchronous machine, the modeling of its Controlled designed as dynamic and rewarding numerical methods for solving differential equation. The calculation of the parameters is accomplished through a program developed with MATLAB software tool and compared to those implemented at the plant. The simulations and validation of variations of the model are performed with the programs ANATEM - CEPEL to analyze the efficiency of the system designed to evaluate and improve the dynamic performance of the system. / Neste trabalho foi desenvolvido o estudo e as aplicações das condições de estabilidade na operação do sistema elétrico de potência incorporado em um simulador interativo de usinas termelétricas de ciclo combinado, que permita melhorar os processos de treinamento e, consequentemente, o nível de qualidade dos futuros operadores e mantenedores de usinas termelétricas, bem como manter atualizados os atuais operadores. Um pequeno conjunto de definições e conceitos das áreas de “estabilidade, confiabilidade e análise de desempenho de sistemas de potência” é apresentado com o objetivo de distinguir a operação no sistema de potência. O simulador contempla a modelagem matemática de 3ª e 6ª ordem das partes físicas e elétricas da máquina síncrona, a modelagem de seus controladores projetados como compensador dinâmico e métodos numéricos para a resolução da equação diferenciais. O cálculo dos parâmetros é realizado através de um programa desenvolvido com a ferramenta computacional MATLAB e comparados aos implementados em uma UTCC. As simulações e validação de variações dos modelos são realizadas com os programas ANATEM - CEPEL para analisar a eficiência do sistema projetado e avaliar a melhoria do desempenho dinâmico do sistema.

Orientador : Jorge Isaias Llagostera Beltran / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-01T19:18:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_ClaudioMeneghettiEngler_M.pdf: 11223848 bytes, checksum: 4d80eeda9604b8474a4ee6e00a64bc91 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho é resultado do desenvolvimento de um programa computacional para modelagem termodinâmica de sistemas de potência equipados com turbinas a gás. A metodologia adotada para a modelagem e as equações utilizadas para análise termodinâmica de Primeira e de Segunda Lei são descritas para cada equipamento de um sistema térmico de potência. A evolução na eficiência térmica das turbinas a gás observada nas últimas duas décadas, impulsionada pelo desenvolvimento de novos materiais e de novos métodos de resfriamento das partes quentes da turbina, motivou a implementação de um modelo de resfriamento dos estágios de expansão para análise do efeito dos parâmetros de transferência de calor sobre as características de desempenho da turbina a gás isolada ou acoplada com um ciclo a vapor num ciclo combinado. Foram aqui demonstrados os benefícios causados pela elevação da temperatura limite do material das pás da turbina e de diferentes técnicas para redução do fluxo de resfriamento necessário. O modelo desenvolvido possibilitou a avaliação de técnicas modernas de resfriamento utilizadas em turbinas a gás de última geração, incluindo o resfriamento por vapor em circuito fechado / Abstract: This work is the result of a computer program development for thermodynamic analysis of thermal systems equipped with gas turbines. The modeling strategy and equations for analysis based on the First and Second Thermodynamic Laws are described for each equipment of a thermal system. The evolution in gas turbine efficiency seen in the two last decades, caused by new materials and hot parts cooling techniques, motivated the implementation of a cooling model in the gas expansion process in order to investigate the effects of heat transfer parameters over the gas turbine performance characteristics, either isolated or coupled with a steam cycle in a combined cyc1e. The benefits of increasing gas turbine blade material temperature and different techniques for reduction of required cooling flow are demonstrated. The developed modeling allowed the evaluation of latest gas turbine cooling techniques, inc1uding the case of closed-loop steam cooling / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Secundino Soares Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T00:08:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fontanini_Walcir_M.pdf: 6253567 bytes, checksum: e8380c314f28cf04f0350b7096cec5be (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho descreve os passos para o desenvolvirMnto de wn Sistema de InformaçlJo para o Sistema Hidrotérmico Brasileiro (Sl-Hidro). Estes passos incluem técnicas e metodologias de projeto de banco de dados, relacionais e interface homem-máquina. Também é discutido os conceitos de suporte à decisão e sua relação com sistemas de informação. O Sistema Hidrotérmico Brasileiro é apresentado e os seus blocos básicos são introduzidos de forma descritiva. O objetivo principal do Sl-Hidro é fornecer dados detalhados sobre usinas hidroelétricas e termoelétricas, na forma textual e gráfica, para uma faixa bem ampla de usuários. As classes possfveis de usuários slJo: alunos do curso de engenharia elétrica, estudantes de mestrado e doutorado, equipes de planejamento das concessionárias de energia elétrica e o gerenciamento estratégico destas empresas / Abstract: This work deseribes the steps toward a development of an Information System for the Brazilian Hydrothermal System (Sl-Hidro). These steps include techniques and methodologies of relational databases and man-machine interface design. The decision support concepts are discussed as well as their relationship to information systems. The Brazilian Hydrothermal System is presented introducing its basic building blocks from a descriptive point of view. The main objective of Sl-Hidro is to furnish detailed data about hydroelectric and thermoelectric plants, in both textual and graphical format,for a wide range of possible users. The possible classes of users are: undergraduated students of eletrical engineering, master and doctorate students, the planning staff of utilities and their decision-makers / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

A expansão da oferta energética frente à crescente demanda se mostra como um grande desafio para o país nas últimas décadas, tanto que para estimular os investimentos privados na área de geração de energia elétrica, o poder executivo, em 2003, iniciou as discussões de forma a apresentar seus objetivos e os pré-requisitos para alcançá-los e que mais tarde viria a se transformar na reforma do modelo institucional, introduzida no ano de 2004. Um dos marcos da reforma promovida são os leilões de compra de energia elétrica, tanto de geração existente, quanto de empreendimentos novos, sendo que a modalidades de contratação da energia pode ser por quantidade e por disponibilidade. Na modalidade de contratação por quantidade, o gerador vender um determinado montante de energia a um preço e deverá entregá-la ao comprador independentemente do seu montante de geração verificada em cada período. Na modalidade de contratação de energia por disponibilidade, o empreendedor é remunerado pelo investimento incorrido para construção e manutenção da usina, sendo ressarcido pelos compradores do contrato no custo de operação da usina incorrido, em caso de despacho da geração pelo operador do sistema elétrico. A contratação por disponibilidade é aplicada aos empreendimentos termelétricos e eólicos, cujos combustíveis podem ser desde os ventos e resíduos agrícolas de baixo custo, até óleo combustível derivado de petróleo com um alto custo e suscetível às oscilações de preço no mercado internacional. Esse custo assumido pelo comprador é um dos principais pontos de discussão desse trabalho, uma vez que por ocasião do leilão esse custo é ainda uma mera estimativa intrinsecamente relacionada com a operação eletro-energética do sistema elétrico brasileiro. Além disso, será introduzida a discussão sobre o impacto do custo da energia contratada por disponibilidade na tarifa dos consumidores, como resultado do próprio leilão associado à estratégia de cada distribuidora para contratação de seu mercado. / Electric energy supply of the fast growing demand in Brazil has been a challenge for the country in the last fifteen years. In order to stimulate power generation investments, a new institutional power sector model was introduced in 2004. This model introduced the obligation of the energy requirements acquisition by Distribution Utilities (DISCO) only through energy auctions from old and new power plants. New power plants energy auctions can be performed in two different ways: energy and capacity contracts. In the energy contracts, the energy amount is guaranteed by the seller, frequently in the case of hydro power plants. On the other hand, in the capacity arrangements the seller requires a fee, which results from the bidding process, as well as a charge defined to recover maintenance and fuel costs of thermal power plants, if the plant were requested to dispatch. Thermal power plants are dispatched by the Independent System Operator (ISO) using hydrothermal system optimization model. However, fuel costs are paid by DISCOs and will be passed-through to the end customers tariffs. The main focus of this work, is the economical and financial risks of capacity arrangement and the impact in the captive customers tariffs.

O trabalho procura sistematizar de forma metodológica a análise da inserção de uma usina termoelétrica no contexto do planejamento, no âmbito regional, sob o ponto de vista de impacto ambiental atmosférico. O método de previsão indica a primeira estimativa da condição regional, alternativo ao método convencional de medição, sobretudo em regiões carentes de informações. Baseado em informações disponíveis em banco de dados e uma análise preliminar da região de influência do empreendimento, é estimada a carga de poluentes atmosféricos existentes (poluição de fundo). As taxas de emissão por fonte são obtidas através de fatores de emissão, enquanto que a qualidade do ar é obtida por modelo de dispersão. O impacto da nova usina é incluído no modelo para avaliar o acréscimo. O modelo foi aplicado na análise de emissão e dispersão de NOx, sendo desenvolvido um estudo de caso para a região de Paulínia em São Paulo. / This paper intends to introduce a methodology to analyze the insertion of a Thermal Power Plant (TPP ) within a planning environmental phase from the viewpoint of air pollution impact, focusing the regional ambiance. The prediction methodology indicates the first regional condition estimative, as an alternative to the monitoring conventional one, mainly in region without information. Based on available data basis information and preliminary analysis of the region affected by the TPP, the local pollutants are estimated (background pollution). The source emission rates are calculated through emission factors while the air quality is obtained by using a dispersion model. The impact of the new TPP is added to the model to evaluate the emission growth. The predictive and dispersion model for NOx is synthesized and applied in a case study that considers Paulínia region in State of São Paulo.

O trabalho tem por objetivo fazer uma ampla análise das proteções utilizadas no desacoplamento entre a planta termoelétrica industrial operando em co-geração e um grande sistema elétrico. São também analisados os vários tipos de plantas termoelétricas e suas formas operacionais, com relação a planta industrial e a rede da concessionária. Para estes casos foram consideradas as proteções específicas para cada tipo de planta em função das possíveis perturbações a que estas estiverem envolvidas. São apresentadas as principais proteções utilizadas nestes casos, o principio operacional destes relés, e ainda as tecnologias disponíveis para estes componentes. O modelo dinâmico das cargas é analisado com maior precisão, especificamente para o caso das plantas estudadas. Sendo que esse parâmetro tem sido avaliado de forma superficial nos grandes estudos de estabilidade, que nem sempre consideram o desempenho dinâmico das cargas no seu barramento de utilização. Também são analisados os aspectos práticos para determinar a localização das proteções na rede interna, em função da topologia existente e do nível de tensão em que opera a autogeração, caracterizando o comportamento esperado para cada proteção escolhida. Algumas conclusões são tiradas para o modelo de proteção empregada no desacoplamento da autogeração, para as plantas com processos contínuos, enfocando principalmente os problemas de colapso de tensão durante as perturbações, antes e depois da proteção atuar. Também apresentamos um caso típico, por meio de uma simulação dinâmica, onde foram consideradas as principais perturbações provenientes da rede externa e com o sistema isolado, definindo as proteções específicas para este caso simulado. / This paper\'s aim is a broad analysis of the protection elements used for the disconnection of an industrial thermoelectric plant, operating in cogeneration mode, from an important electric public service system. The different types of thermoelectric plant are analysed, considering their relations with the industrial plant and the public network. The usual protections have been considered for each type of plant as a function of the disturbances to which they could be subjected. The main protection elements used in these cases, their operational principles, and the available technologies have been discussed. The dynamic model of the loads has been analysed with greater precision than usual for the plants under consideration. This aspect has been treated superficially in the present stability studies, which not always account for the dynamic performance of loads at their connection bars. The practical considerations that determine the location of protection elements in the plant internal net are analysed as a function of the circuit topology and generation voltage level, showing the behaviour to be expected for each chosen protection. Some conclusions have been drawn for the protection model used for self-generation disconnection in industrial plants with continuous processes, with special regard for the voltage collapse problems during the disturbances, before and after protection operation. A typical case is also presented, by means of dynamicsimulation, considering the main disturbances introduced by the external network and also for the system when isolated, establishing the specific protection to be used in the case under study

O trabalho procura sistematizar de forma metodológica a análise da inserção de uma usina termoelétrica no contexto do planejamento, no âmbito regional, sob o ponto de vista de impacto ambiental atmosférico. O método de previsão indica a primeira estimativa da condição regional, alternativo ao método convencional de medição, sobretudo em regiões carentes de informações. Baseado em informações disponíveis em banco de dados e uma análise preliminar da região de influência do empreendimento, é estimada a carga de poluentes atmosféricos existentes (poluição de fundo). As taxas de emissão por fonte são obtidas através de fatores de emissão, enquanto que a qualidade do ar é obtida por modelo de dispersão. O impacto da nova usina é incluído no modelo para avaliar o acréscimo. O modelo foi aplicado na análise de emissão e dispersão de NOx, sendo desenvolvido um estudo de caso para a região de Paulínia em São Paulo. / This paper intends to introduce a methodology to analyze the insertion of a Thermal Power Plant (TPP ) within a planning environmental phase from the viewpoint of air pollution impact, focusing the regional ambiance. The prediction methodology indicates the first regional condition estimative, as an alternative to the monitoring conventional one, mainly in region without information. Based on available data basis information and preliminary analysis of the region affected by the TPP, the local pollutants are estimated (background pollution). The source emission rates are calculated through emission factors while the air quality is obtained by using a dispersion model. The impact of the new TPP is added to the model to evaluate the emission growth. The predictive and dispersion model for NOx is synthesized and applied in a case study that considers Paulínia region in State of São Paulo.

O trabalho tem por objetivo fazer uma ampla análise das proteções utilizadas no desacoplamento entre a planta termoelétrica industrial operando em co-geração e um grande sistema elétrico. São também analisados os vários tipos de plantas termoelétricas e suas formas operacionais, com relação a planta industrial e a rede da concessionária. Para estes casos foram consideradas as proteções específicas para cada tipo de planta em função das possíveis perturbações a que estas estiverem envolvidas. São apresentadas as principais proteções utilizadas nestes casos, o principio operacional destes relés, e ainda as tecnologias disponíveis para estes componentes. O modelo dinâmico das cargas é analisado com maior precisão, especificamente para o caso das plantas estudadas. Sendo que esse parâmetro tem sido avaliado de forma superficial nos grandes estudos de estabilidade, que nem sempre consideram o desempenho dinâmico das cargas no seu barramento de utilização. Também são analisados os aspectos práticos para determinar a localização das proteções na rede interna, em função da topologia existente e do nível de tensão em que opera a autogeração, caracterizando o comportamento esperado para cada proteção escolhida. Algumas conclusões são tiradas para o modelo de proteção empregada no desacoplamento da autogeração, para as plantas com processos contínuos, enfocando principalmente os problemas de colapso de tensão durante as perturbações, antes e depois da proteção atuar. Também apresentamos um caso típico, por meio de uma simulação dinâmica, onde foram consideradas as principais perturbações provenientes da rede externa e com o sistema isolado, definindo as proteções específicas para este caso simulado. / This paper\'s aim is a broad analysis of the protection elements used for the disconnection of an industrial thermoelectric plant, operating in cogeneration mode, from an important electric public service system. The different types of thermoelectric plant are analysed, considering their relations with the industrial plant and the public network. The usual protections have been considered for each type of plant as a function of the disturbances to which they could be subjected. The main protection elements used in these cases, their operational principles, and the available technologies have been discussed. The dynamic model of the loads has been analysed with greater precision than usual for the plants under consideration. This aspect has been treated superficially in the present stability studies, which not always account for the dynamic performance of loads at their connection bars. The practical considerations that determine the location of protection elements in the plant internal net are analysed as a function of the circuit topology and generation voltage level, showing the behaviour to be expected for each chosen protection. Some conclusions have been drawn for the protection model used for self-generation disconnection in industrial plants with continuous processes, with special regard for the voltage collapse problems during the disturbances, before and after protection operation. A typical case is also presented, by means of dynamicsimulation, considering the main disturbances introduced by the external network and also for the system when isolated, establishing the specific protection to be used in the case under study