O uso da água para a geração de energia termelétrica nos empreendimentos das Empresas Eletrobras GTRH-EE. Fórum Mundial da Água Março 2018

Transcrição

1 O uso da água para a geração de energia termelétrica nos empreendimentos das Empresas Eletrobras GTRH-EE Fórum Mundial da Água Março 2018

2 Apresentação Este trabalho foi elaborado pelo Grupo de Trabalho de Recursos Hídricos e do Potencial Hidrelétrico das Empresas Eletrobras (GTRH- EE) sob coordenação da área de recursos hídricos da Eletrobras Holding. O GTRH-EE foi constituído em 2005 com o objetivo de tratar de questões relativas a recursos hídricos que influenciam nos negócios das Empresas Eletrobras; Empresas que compõe o GTRH-EE: Eletrobras Holding, Eletrobras Cepel, Eletrobras Chesf, Eletrobras Eletronorte, Eletrobras Eletrosul, Eletrobras Eletronuclear, Eletrobras Furnas e Itaipu Binacional.

3 Objetivo Desde sua formação, o GTRH-EE tratava de questões de recursos hídricos prioritariamente relacionadas a Usinas Hidrelétricas, em função dos negócios das empresas Eletrobras serem majoritariamente hidrelétricos. A partir de 2012, com a significativa redução das precipitações em várias regiões do país e a consequente redução da geração de energia hidrelétrica, as Usinas Termelétricas passaram a ser mais demandadas. Dessa forma, o GTRH iniciou, já em 2015, um monitoramento do uso da água na geração de energia termelétrica nos empreendimentos Eletrobras. Esse trabalho tem o objetivo de apresentar as formas de uso da água na geração de energia termelétrica, com ênfase nas formas utilizadas pelas usinas das empresas Eletrobras.

4 O uso da água para a geração de energia Termelétrica TIPOS DE GERAÇÃO TERMELÉTRICA Turbinas Turbinas a vapor (fluido de trabalho: vapor d água) Turbinas a gás (fluido de trabalho: ar) Ciclo combinado Reator Nuclear Reator nuclear de água pressurizada

5 O uso da água para a geração de energia Termelétrica TURBINAS A VAPOR Circuito água - vapor 2. Este vapor, em alta pressão, é encaminhado para o acionamento da Turbina, que por sua vez aciona o Gerador Elétrico. 3. O vapor que sai do último estágio da Turbina é encaminhado para o Condensador, onde cede calor à água de refrigeração, retornando ao seu estado líquido. 1. Na Caldeira ocorre a queima do combustível, produzindo o aquecimento da água e gerando vapor. 4. Esta água é então bombeada para a Caldeira fechando o ciclo. Fonte: Eletrobras Furnas

6 O uso da água para a geração de energia Termelétrica TURBINAS A GAS 1. No Compressor o ar atmosférico é aspirado, comprimido e impulsionado para a Câmara de Combustão. 3. Na Turbina ocorre a expansão destes gases o que promove a rotação do eixo do conjunto. Assim a Máquina adquire um torque capaz de produzir trabalho para acionamento de um Gerador Elétrico. Fonte: Eletrobras Furnas 2. Na Câmara de Combustão ocorre a queima da mistura ar e combustível injetado, formando os gases de combustão com alta energia sendo então direcionados para a Turbina.

7 O uso da água para a geração de energia Termelétrica Chaminé Ciclo Convencional Óleo Combustíve l Tipo B1 / Gás Natural Caldeira de Combustão Gerador Elétrico Turbina a Vapor Bomba do Condensado Condensador Caldeira de Combustão Chaminé Gerador Elétrico Turbina a Vapor Caldeira de Recuperação Gerador Elétrico Condensador Turbina a Gás Gás natural / Óleo Diesel Bomba do Condensado Tomada de Ar Compressor de Ar Combustor Chaminé de By Pass Ciclo Combinado Fonte: Eletrobras Furnas

8 O uso da água para a geração de energia Termelétrica Reator nuclear de água pressurizada

9 Geração Termelétrica nas empresas Eletrobras Usinas Termelétricas com participação integral das empresas Eletrobras. Usinas Termelétricas com participação integral da Eletrobras Empresa Usina UTE Araguaia Eletrobras Eletronorte UTE Rio Acre UTE Senador Arnon Afonso Farias de Mello UTN Angra I Eletrobras Eletronuclear UTN Angra II UTE Roberto Silveira (Campos) Eletrobras Furnas UTE Santa Cruz Eletrobras CGTEE UTE Candiota III UTE Aparecida UTE Flores Eletrobras Amazonas UTE Mauá UTE Iranduba

10 Usina Termelétrica Santa Cruz Eletrobras Furnas CARACTERÍSTICAS Localização: Rio de Janeiro/RJ (Polo Industrial de Santa Cruz) Capacidade instalada: 500 MW Combustível: Gás 2 turbinas a vapor (2 un de 82 MW) 2 turbinas a gás (175 MW) ciclo combinado Uso da água: água de alimentação para as unidades a vapor e água de resfriamento para todas as unidades.

11 Usina Termelétrica Santa Cruz Eletrobras Furnas Ciclo combinado

12 Usina Termelétrico Candiota Eletrobras CGTEE CARACTERÍSTICAS Localização: Candiota/RS Capacidade instalada: 350 MW - Combustível: carvão 1 turbina a vapor (350 MW) Uso da água: água de alimentação e água de resfriamento em circuito semi-aberto.

13 Usina Termelétrico Candiota Eletrobras CGTEE Circuito água-vapor Torre de resfriamento Candiota fase C Consumo de projeto: 700m³/h

14 Usinas Nucleares Angra I e Angra II Eletrobras Eletronuclear CARACTERÍSTICAS Localização: Angra dos Reis/RJ Capacidade instalada: 1990 MW Combustível: Urânio Angra I Reator Nuclear de Água Pressurizada 640 MW Angra II Reator Nuclear de Água Pressurizada 1350 MW Uso da água: dois circuitos fechados de água desmineralizada, circuito primário e circuito secundário, além de um circuito aberto de água do mar.

15 Usinas Nucleares Angra I e Angra II Eletrobras Eletronuclear A água do circuito primário é bombeada sob altas pressões dentro do núcleo do reator onde é aquecida pela energia liberada pela fissão nuclear. A água aquecida flui através do circuito primário para um sistema gerador de vapor, onde sua energia térmica é transferida para o sistema secundário através de trocadores de calor, que por sua vez provoca um fluxo de vapor no sistema secundário que gira um conjunto de turbinas elétricas. O resfriamento dos geradores é realizado pelo circuito aberto de água do mar. Os circuitos primário e secundário, apesar de serem circuitos fechados, são alimentados de água desmineralizada periodicamente, em função de perdas, com uma vazão de 100m³/dia para cada usina. O circuito de refrigeração é não consuntivo.

16 Obrigado! GRUPO DE TRABALHO DE RECURSOS HÍDRICOS E DO POTENCIAL HIDRELÉTRICO DAS EMPRESAS ELETROBRAS (GTRH-EE)