Para realizar a utilização em etapas da energia do vapor e aumentar a capacidade de geração de energia a vapor, foi proposto um novo sistema integrado que combina o ciclo orgânico de Rankine com um sistema de geração de energia a carvão refrigerado a ar. Este sistema baseia-se nas características de conversão termoelétrica de alta eficiência do ciclo orgânico de Rankine em estágios de temperatura média e baixa, extraindo o vapor que se expande até certo ponto na unidade a carvão para acionar o ciclo orgânico de Rankine e aumentar ainda mais a potência de saída. Este esquema acoplado pode permitir que a usina termelétrica a carvão aumente sua potência de saída, recupere o calor residual do vapor de escape e previna o congelamento dos resfriadores a ar no inverno. Foi realizada uma análise termodinâmica para uma usina termelétrica a carvão de 600 MW, e os resultados mostraram que, ao extrair um fluxo de vapor de 160 kg/s, a eficiência térmica do sistema aumentou em 3,48, 1,72 e 1,08 pontos percentuais nas cargas de 50%, 75% e 100% THA, respectivamente; a eficiência da fumaça aumentou em 3,38, 1,68 e 1,05 pontos percentuais; a taxa de consumo de carvão diminuiu em 27,72, 12,88 e 7,92 g/(kW·h); e a taxa de recuperação de calor residual atingiu 64,57%, 25,64% e 15,40%, respectivamente. Este esquema não apenas melhora o desempenho das usinas a carvão refrigeradas a ar existentes, mas também reduz o consumo de carvão, e os resultados da pesquisa oferecem novas perspectivas para melhorar o desempenho geral da usina.

utilização em etapas de energia; recuperação de calor residual; ciclo orgânico de Rankine; usina termelétrica a carvão; análise termodinâmica