Title

Otimização da faixa de operação do turbo gerador 3 da Central Termelétrica 2 da Usiminas

Optimization of the operating range of turbo generator 3 at Usiminas thermelectric Power Plant 2

Authorship

ALVES, MATHEUS LUZ; MACHADO, ANTÔNIO AUGUSTO GENELHU; PEREIRA, CARLOS ALBERTO DIAS

ALVES, MATHEUS LUZ

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MACHADO, ANTÔNIO AUGUSTO GENELHU

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PEREIRA, CARLOS ALBERTO DIAS

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DOI

10.5151/2594-3626-43769

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Abstract

A otimização da matriz energética é estratégica para a competitividade da indústria siderúrgica, devido ao impacto dos combustíveis nos custos operacionais. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo reavaliar a faixa mínima de operação com extração de vapor de um turbo gerador da Central Termelétrica 2 da Usiminas, cuja condição de projeto permitia extração apenas para vazões superiores a 120 t/h de vapor. Essa premissa limitava a operação com extração em cenários de apenas uma caldeira em operação, pois a caldeira trabalha em condições de máximo aproveitamento de gás de alto-forno e mínimo consumo de gás natural, nas quais a produção resultante é de no máximo 110 t/h. A análise contemplou uma avaliação termodinâmica profunda, com testes controlados em carga reduzida e monitoramento das principais variáveis operacionais. Os resultados demonstraram viabilidade técnica e segurança operacional para operação com extração a partir de 100 t/h, ampliando a faixa operacional anteriormente praticada.

The optimization of the energy matrix is strategic for the competitiveness of the steel industry due to the impact of fuels on operating costs. In this context, this study aimed to reassess the minimum operating range with steam extraction of a turbo generator at Usiminas’ Thermoelectric Power Plant 2, whose design condition allowed extraction only for steam flows above 120 t/h. This premise made operation with extraction unfeasible in scenarios with only one boiler in operation, since the boiler operates under conditions of maximum blast furnace gas utilization and minimum natural gas consumption, in which the resulting steam production reaches a maximum of 110 t/h. The analysis included an in-depth thermodynamic evaluation, with controlled low-load tests and monitoring of the main operational variables. The results demonstrated technical feasibility and operational safety for extraction operation starting from 100 t/h, expanding the operational range previously adopted.

Keywords

Energia elétrica, Turbo gerador, Vapor, Eficiência energética

Electric energy, Turbo generator, Steam, Energy efficiency