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Análise termoeconômica e ambiental da central termelétrica de uma usina siderúrgica integrada a coque simulando numericamente o uso do hidrogênio como combustível auxiliar.
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1014870
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Leal, Elisângela Martins | - |
| Autor(es): dc.contributor | Leal, Elisângela Martins | - |
| Autor(es): dc.contributor | Silva, Guilherme Liziero Ruggio da | - |
| Autor(es): dc.contributor | Assis, Paulo Santos | - |
| Autor(es): dc.contributor | Bortolaia, Luis Antônio | - |
| Autor(es): dc.contributor | Rocha, Luiz Joaquim Cardoso | - |
| Autor(es): dc.creator | Coura, Dimas Pereira | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-21T15:26:34Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-21T15:26:34Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-03-18 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-03-18 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/14482 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1014870 | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | - |
| Descrição: dc.description | A siderurgia apresenta fundamental importância no contexto energético do Brasil, sendo caracterizada como um dos grandes consumidores de eletricidade no país. Para ter competitividade no mercado global, uma indústria siderúrgica precisa apresentar um excelente plano estratégico. Este plano inclui um planejamento energético eficiente, buscando um melhor aproveitamento dos recursos, baixos impactos ambientais e custos operacionais. As centrais termelétricas em ciclo Rankine das usinas siderúrgicas integradas demonstram grande potencial econômico, uma vez que fazem uso dos próprios gases residuais do processo. O objetivo principal deste trabalho é analisar, do ponto de vista termoeconômico, a central termoelétrica de uma indústria siderúrgica, observando a influência da adição de hidrogênio juntamente com os gases do processo siderúrgico. A geração de hidrogênio é pela eletrólise da água, alimentada eletricamente por placas fotovoltaicas. A metodologia compreende o uso de um modelo computacional criado através do software Cycle Tempo versão 5.0. Para validação do modelo, os dados da central termoelétrica são usados, como parâmetro operacionais, variáveis do fluido de trabalho e a descrição dos equipamentos. Após, é realizada a introdução do hidrogênio como combustível auxiliar na caldeira, com avaliação do impacto dessa adição. A modelagem termoeconômica tem como finalidade obter um sistema de equações de custos que representa matematicamente o processo de formação de custos na planta. Em 39 simulações computacionais e 7 cenários de misturas de combustíveis possíveis e realizando a mistura com o gás de alto forno, o gás de coqueria e o gás de aciaria com hidrogênio além da uma análise termoeconômica. Os resultados apontam que até 30% de hidrogênio com o gás de alto forno é possível de se obter eficiência energética e exergética equivalente ao cenário zero, que mais representa a operação na central termoelétrica e ainda reduzir o custo com combustível. | - |
| Descrição: dc.description | The steelmaking industry is of fundamental importance in the energy context of Brazil, being characterized as one of the major consumers of electricity in the country. To be competitive in the global market, a steel industry needs to present an excellent strategic plan. This plan includes efficient energy planning, seeking to make better use of resources, low environmental impacts and operating costs. The Rankine cycle thermoelectric power plants of the integrated steelmaking plant demonstrate great economic potential, since they make use of the waste gases themselves from the process. The main objective of this work is to analyze, from the thermoeconomic viewpoint, the thermoelectric plant of a steelmaking industry, observing the influence of the addition of hydrogen. The generation of hydrogen is by water electrolysis, powered electrically by photovoltaic panels. The methodology comprises the use of a computational model created using Cycle Tempo software version 5.0. The research is carried out through a quantitative, exploratory and bibliographic approach. To validate the model, data from the thermoelectric power plant are used, such as operational parameters, working fluid variables and equipment description. After that, the introduction of hydrogen as auxiliary fuel in the boiler is carried out, with evaluation of the impact of this addition. The purpose of the thermoeconomic modeling is to obtain a system of cost equations that mathematically represents the cost formation process in the plant. In 39 computer simulations and 7 scenarios of possible fuel mixtures and carrying out the mixture with the blast furnace gas, Linz-Donawitz Gas and Coke Oven Gas with hydrogen besides a thermoeconomic analysis. The results indicate that up to 30% of hydrogen with blast furnace gas it is possible to obtain energy and exergy efficiency equivalent to scenario zero that most represents the operation of the thermoelectric plant and still reduce the fuel cost. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | aberto | - |
| Direitos: dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/ | - |
| Direitos: dc.rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 15/03/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Energia | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Siderurgia | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Termoeletricidade | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Análise termoeconômica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Hidrogênio | - |
| Título: dc.title | Análise termoeconômica e ambiental da central termelétrica de uma usina siderúrgica integrada a coque simulando numericamente o uso do hidrogênio como combustível auxiliar. | - |
| Título: dc.title | Thermoeconomic and environmental analysis of the thermoelectric power plant of a coke integrated steelmaking plant, numerically simulating the use of hydrogen as an auxiliary fuel. | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - UFOP | |
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