Usina de Santa Cruz - 350 MW


A Usina Termelétrica de Santa Cruz tem atualmente a capacidade instalada de 350 MW, distribuídos por duas unidades geradoras a gás. Sua construção, iniciada na década de 60, foi fundamental para a interligação do sistema elétrico do Rio de Janeiro às demais regiões do País. Localizada à margem direita do Canal de São Francisco, na região do Pólo Industrial de Santa Cruz (RJ), a usina participa, em conjunto com outras importantes unidades industriais, do progresso da região e do País.

Na primeira etapa da construção, foram instaladas duas unidades geradoras de 82 MW cada. Esta obra foi iniciada pela Companhia Hidroelétrica do Vale Paraíba - CHEVAP, empresa que foi extinta, passando para a responsabilidade de FURNAS a conclusão das obras e a operação da usina. A primeira unidade entrou em operação comercial em setembro de 1967, tendo sido inaugurada, oficialmente, em 11 de maio de 1968. Após estudos realizados por FURNAS, a usina teve sua capacidade instalada aumentada para 600 MW, com a construção de mais duas unidades a vapor de 218 MW cada, que entraram em operação comercial em fevereiro e agosto de 1973.

Projetada para operar por meio da utilização de combustíveis líquidos derivados de petróleo, a Usina, acompanhando o desenvolvimento de novas tecnologias, em 1987 passou a utilizar o gás natural como fonte de energia, permitindo assim, a melhoria da qualidade do ar pelo uso de um combustível mais limpo.

Em 2003, inicia-se a modernização e ampliação da capacidade geradora da Usina, após sua inclusão no programa prioritário de termeletricidade (PPT) do Governo Federal. Assim, foram instaladas duas turbinas a gás, projetada para queimar gás natural como combustível principal. A primeira destas unidades geradoras entrou em operação em dezembro de 2004, disponibilizando ao sistema elétrico nacional mais 175 MW. A segunda unidade similar (175 MW) foi disponibilizada em 2010.

As unidades 11 e 21 (turbinas a gás) funcionam em ciclo aberto através da queima de gás natural.

Atualmente, está em andamento a implantação do fechamento do Ciclo Combinado, com fornecimento de duas novas caldeiras de recuperação de calor, com reaproveitamento do calor dos gases de escape das turbinas a gás, nova turbina vapor, novo gerador e novos sistemas auxiliares mecânicos e elétricos, numa configuração 2:2:1, acrescentando mais 175MW de potência ao sistema elétrico nacional.

A conclusão das obras do fechamento do ciclo combinado está prevista para abril de 2021.

 

Dados técnicos dos turbogeradores a gás


Unidades 11 e 21

  • Turbina: SW 501 FD
  • Fabricante: Siemens - Westinghouse
  • Velocidade: 3.600 rpm
  • Heat Rate - Condições ISO (International Organization for Standardization)
  • Ciclo Simples - 9.360 BTU/kwh
  • Ciclo Combinado - 5.595 BTU/kwh
  • Massa de Fluxo de Ar - 991lb/s - 449 kg/s
  • Combustores: 16
  • Estágios do Compressor Axial: 16
  • Estágios da Turbina (Reação): 4
  • Taxa de Compressão: 15:1
  • Temperatura na Entrada Turbina: 1.288 ºC
  • Temperatura na Exaustão: 580 º C
  • Eficiência em ciclo simples: 36%
  • Eficiência em ciclo combinado: 54%
  • Condição ISO (International Standard Organization)
  • Temperatura ambiente: 15 º C
  • Pressão ao nível do mar: 14.969 psi
  • Umidade Relativa: 60%
  • Perdas na entrada: 4,5 inH2O
  • Perdas na Exaustão: 5,0 inH2O


Gerador

  • Fabricante: Siemens - Westinghouse (EUA)
  • Tipo: Trifásico, resfriado a ar, eixo horizontal
  • Frequência: 60 Hz
  • Tensão: 16.500 V entre fases
  • Velocidade: 3.600rpm
  • Potência: 235.000 KVA

 

Dados técnicos do turbogerador a vapor (em construção)

 

Unidade 30

 

Turbina a Vapor

  • Fabricante: Siemens (Alemanha)
  • Condições de vapor: HP 139,7 bar a 541,3°C; IP 32,8 bar a 540°C; LP 5,1 bar a 250,8°C.
  • Extrações: 1
  • Velocidade: HP 6.318 rpm; IP/LP 3.600 rpm,
  • Pressão de exaustão: 0.10 bar

 

Caldeira de Recuperação

  • Fabricante: Nooter/Ericksen (Italiana)
  • Capacidade: 419,22 ton/h vapor por caldeira
  • Vapor Superaquecido: 351,9 ton/h (2 caldeiras)
  • Vapor reaquecido: 348,1 ton/h (2 caldeiras)
  • Pressão de Trabalho: 137 bar
  • Condições de vapor: HP 139,7 bar a 541,3°C; IP 32,8 bar a 540°C; LP 5,1 bar a 250,8°C.
  • Superaquecedor: 137 bar a 540 º C
  • Reaquecedor: 33,5 bar a 540 ºC
  • Características: Circulação natural; fluxo de gás horizontal; produção de vapor superaquecido, com estágio intermediário de resuperaquecimento de vapor.


Gerador

  • Fabricante: Siemens - Westinghouse (EUA)
  • Tipo: Trifásico, resfriado a ar, eixo horizontal
  • Freqüência: 60 Hz
  • Tensão: 16.500 V entre fases
  • Velocidade: 3.600 rpm
  • Potência: 235.000 KVA