Descrição geral de uma usina termelétrica

USINA TERMELÉTRICA

USINA TERMELÉTRICA

INTRODUÇÃO

Uma usina termelétrica é aquela que aproveita a energia química de um combustível, com o uso intermediário da energia térmica, para geração de energia elétrica através de um ciclo termodinâmico.

As usinas “convencionais” operam com vapor obtido em caldeiras, a partir da queima de combustíveis convencionais tais como carvão, óleo combustível ou gás natural, etc. As usinas “atômicas” ou “nucleares” operam com vapor obtido em “reatores”, que representariam a caldeira nas centrais convencionais, pelo uso de combustíveis nucleares.

Restrições comuns às máquinas térmicas impedem que toda a energia recebida como calor seja transformada em trabalho sendo o limite máximo para uma UTE uma função da relação entre as temperaturas da fonte de calor (fonte quente) e a da rejeição de calor (fonte fria). Teoricamente só se conseguiria obter uma eficiência de 100% se a temperatura da fonte quente fosse infinita e a de rejeição do calor fosse zero absoluto. As máximas eficiências estão na faixa de 30 a 35%.

As centrais mais modernas estão utilizando o chamado ciclo combinado, onde o ciclo de uma ou mais turbinas a gás é associado ao ciclo convencional de uma turbina a vapor. O combustível (óleo ou gás) é misturado ao ar comprimido numa câmara de combustão, onde é queimado, gerando gases que acionam uma turbina a gás. Os gases da exaustão da turbina a gás, a alta temperatura, são encaminhados para uma caldeira de recuperação, onde é produzido vapor para acionar uma segunda turbina a vapor. O resultado final é uma instalação com maior rendimento que cada uma das duas isoladamente. Para se ter uma idéia deste ganho, para cada 2 MW gerados na turbina a gás pode-se gerar 1 MW na turbina a vapor. Este número é muito elevado considerando que este 1 MW seria eliminado pelas chaminés em uma instalação do tipo ciclo a gás simples. Ciclos combinados podem atingir rendimentos de até 55%.