Evaluation of an SI engine running with gas of flow power heat trate from gasification of rice husk

Orientador: Caio Glauco SanchezDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica.Resumo: Hoje no mundo há uma grande rejeição de matériais, resíduos e outros compostos orgânicos que podem ser aproveitados como fontes de energia. Exemplos podem ser observados em todo o mundo e principalmente em regiões onde a pobreza impera e que a energia elétrica pode ser de grande ajuda ou mesmo como um salva vidas. O emprego de pequenas centrais de geração de potencia integradas a um gaseificador comum motor de combustão interna (Integrated Gasefication Combustion EngineI GCE) do ciclo OTTO e adaptado para operar com gás de baixo poder calorífico, constitui uma alternativa interessante e economicamente viável,que possibilita a produção independente de energia elétrica e térmica (Marcelo,2004). Para o aproveitamento de resíduos de BIOMASSA,como a casca de arroz, utilizou-se um processo de gaseificação,que é uma técnica que possibilita o uso energético da biomassa através da obtenção de um gás de baixo poder calorífico (4a6 MJ/Nm33). Utilizou-se um gaseificador de leito fluidizado do Laboratório de combustão da FEM,onde foi instalado um motor de 5965 litros de cilindrada total e 6 cilindros, com taxa de compressão 12:1, do ciclo OTTO, que originalmente é utilizado em veículos movidos a gás natural comprimido. Obteve se os seguintes valores nos ensaios: Potência (kW)=40.7@ 1800 rpm, Avanço(Graus do virabrequim )=30;Temperatura de Escapamento (°C) =596; Lambda =1,12; Pressão Máxima de Combustão (PA) =4000000. Como funcionamento do motor, verificou se a necessidade de algumas alterações em seus componentes, como também mudanças nas regulagens de avanço. É necessário um sistema para aumentar a pressão do gás proveniente do gaseificador e um sistema de partida inicial. Dessa maneira teríamos um motor para operar como grupo gerador e fazer parte de uma planta piloto para geração de energia elétrica por gaseificação de biomassaAbstract: Nowadays there is a great waste of organic matters, residues and other substances that could be used in a power plant. Examples can mainly be observed in the whole world and in regions where the poverty reigns and where the electric energy could be of great aid.The use of small power generation plants integrated to a gasification with an internal combustion engine (Integrated Gasification Combustion Engine-GCE) of cycle OTTO and adapted to operate with low power heat rate gas, consists an interesting and economical viable alternative, that makes possible the independent production of electric and thermal energy. For the exploitation of residues of BIOMASS, as the rice husk, we used a gasification process that is a form to increase the energy use of the biomass. The gasification can generate thermal energy and electric energy. It was used gasifier of fluidized bed from UNICAMP, where it was installed an engine with of 5,965 liters and 6 cylinders, with compression rate 12:1(cycle OTTO),which was originally used in vehicles powered by compressed natural gas, to running with the gas of low power heat rate (46 MJ/Nm3) produced by gasifier. Typical experimental result. Power (kW)=40,7@1800rpm; Advance (Degrees)=30; Exhaust gas temperature(°C)=596; Lambda=1,12; Maximum Combustion Pressure (PA)=4000000. During the running of the engine, the necessity of some alterations in some components was verified as well changes in the advance regulations. A system to increase the pressure of the gas proceeding from the gasifier and a system of start are necessary. In this way we would have an engine to operate as generating group and to be part of a pilot plant for generation of eletric energy for gasification of biomass in agricultural and interior citiesMestradoTermica e FluidosMestre em Engenharia Mecânic