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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA IGCC Prof. Dr. Electo Silva Lora Eng. Pablo Silva Ortiz EnerGen LatAm 2011. Prof. Norman Lior. CONTEÚDO. 1. CONTEXTO ENERGÉTICO 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC

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Presentation Transcript

  1. CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADAIGCCProf. Dr. Electo Silva LoraEng. Pablo Silva OrtizEnerGenLatAm 2011

  2. Prof. Norman Lior

  3. CONTEÚDO 1. CONTEXTO ENERGÉTICO 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL

  4. 1. CONTEXTO ENERGÉTICO Reservas mundiais de petróleo Combustível Tecnologia IGCC “IntegratedGasificationCombinedCycle” Geração de eletricidade, o coque de petróleo e o carvão mineral Processamento de óleos pesados Tecnologia de gaseificação (gás sintético) As possibilidades e opções esquemáticas para a captura do CO2

  5. 1. CONTEXTO ENERGÉTICO Oferta mundial de energia primária no 2008 (Adaptado de EIA, 2009)

  6. 1. CONTEXTO ENERGÉTICO Mercado de energia mundial por tipo de combustível (Adaptado de EIA, World Energy Projections, 2009).

  7. 1. CONTEXTO ENERGÉTICO Histórico e tendência no mundo de preços de alguns combustíveis para UTE (Adaptado de Carter, 2010)

  8. 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS TIPOS DE CARVÃO E PRINCIPAIS USOS (Adaptado de WCI, 2009).

  9. 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS PROPRIEDADES DE ALGUNS CARVÕES (EPE, Plano Nacional de Energia 2030).

  10. 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS RESERVAS (Adaptado de KBR Technology , 2010).

  11. 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS CARVÃO NO BRASIL (EPE, Plano Nacional de Energia 2030).

  12. 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC

  13. GASIFICATION

  14. GASIFIERS

  15. 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC A GASEIFICAÇÃO DO CARVÃO • Reação do carvão com oxigênio e vapor em um gaseificador. • Formação de uma mistura gasosa conhecida como gás de síntese (syngas). • Baixo conteúdo de NOx, SOx e material particulado (PM). • Baixo teor de resíduos sólidos e baixo custo para remoção de mercúrio e SO2. • Conversão “direta” de carvão para hidrogênio.

  16. 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC • Tecnologia nova, considerada a tendência das “Clean Coal Technologies”. • São usinas de ciclo combinado com eficiência mínima de 45%, podendo chegar a 52%. • Todas as atuais usinas com a tecnologia IGCC são ainda subsidiadas. • Permite redução de emissões de CO2. • Separa os poluentes do combustível antes de sua queima. • Usinas IGCC queimam resíduos de petróleo que antes eram descartados, além de biomassa.

  17. 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC Diagrama de blocos típico dos sistemas IGCC

  18. TRATAMENTO DA ÁGUA ILHA DE GASEIFICAÇÃO CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO (HRSG’s) TORRE DE RESFRIAMENTO TURBINA A VAPOR UNIDADES DE SEPARAÇÃO DE AR (ASU) TURBINAS A GÁS

  19. 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC ALGUMAS DAS USINAS IGCC INSTALADAS NO MUNDO

  20. 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC Comparação entre os valores das emissões Comparação das emissões SO2 e NOx. (Adaptado de BINE, 2008)

  21. 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC Comparação dos valores de emissões e investimento entre as usinas termelétricas e os sistemas IGCC.

  22. 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC

  23. 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE UMA USINA IGCC COM CCS (EPRI, 2008)

  24. 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC Processos de captura e seqüestro de CO2 Pré-Combustão Oxi-combustão Pós-Combustão 13%

  25. 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC USINAS IGCC COM CCS PLANEJADAS NO MUNDO

  26. 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC Comparação entre a eficiência, investimento e custos de geração dos sistemas IGCC com relação a outras tecnologias de geração de eletricidade (Adaptado BINE, 2008).

  27. OPERATIONAL INDEXES and ECONOMICAL FEASIBILITY

  28. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL Esquema térmico da usina termelétrica Termobahia

  29. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL Metodologia utilizada nos cálculos

  30. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE GASEIFICAÇÃO COM O SOFTWARE CSFBM Aspectos básicos com relação à geometria de um gaseificador LFC

  31. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE GASEIFICAÇÃO COM O SOFTWARE CSFBM Principais características (composição química) dos combustíveis utilizados na simulação do processo da gaseificação CASO 1: Carvão tipo Candiota (CIENTEC, 2002) CASO 2: Coque de petróleo (Santos, 2007).

  32. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE GASEIFICAÇÃO COM O SOFTWARE CSFBM CASO 3: Mistura entre Carvão tipo Candiota e o Coque de petróleo Principais resultados gerados pelo software CSFMB Composição do gás de síntese

  33. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL SIMULAÇÃO DO CICLO COMBINADO COM O SOFTWARE GATECYCLE

  34. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL SIMULAÇÃO DO CICLO COMBINADO >> Características técnicas ou descrição técnica da usina

  35. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL CUSTO ANUAL DOS COMBUSTÍVEIS

  36. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL CUSTO MÉDIO DE ELETRICIDADE POR FONTE DE GERAÇÃO

  37. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL CUSTO ESPECÍFICO DA ENERGIA APLICADOS NOS SISTEMAS IGCC E NGCC

  38. 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL CUSTO DE ELETRICIDADE POR ANO

  39. Obrigado pela atenção !

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