The performance of sugar cane bagasse boilers is commonly analyzed through the first law of thermodynamics, using the energy balance method and the fuel lower heating value as calculation base. This work presents a first law analysis using two different methods: the input/output and the energy balance. The employment of the fuel higher and lower heating values as calculation base are presented and discussed. Moreover, a second law analysis is showed, based on two methods: input/output and exergy balance. The methods based on exergy concept permits to observe the main irreversibilities that happen during the steam production in a bagasse boiler.

Algumas pessoas foram importantes para a realização deste trabalho. A elas, gostaria de prestar a minha homenagem:A Deus por estar sempre do meu lado em todos os momentos.À minha amada esposa Delia, pelo carinho e pelo apoio durante todos estes anos. Por todo o tempo que lhe neguei ao estar sempre ocupado na tese.Aos meus pais Olga e Juan e aos meus irmãos, Emma, Marysella e Milton, pelo incentivo e carinho em todo momento. À Profa. Dra. Silvia Azucena Nebra pela impecável orientação e pela amizade e carinho desde o mestrado.

-This work evaluates the impact of different radiation models on the results of Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation of a sugarcane bagasse grate boiler. CFD has been applied extensively in the development of comprehensive models for biomass heterogeneous combustion. The model presented in this paper considers the turbulent flow represented by the standard k-ε model and the homogeneous combustion of the volatiles CH4 and CO by the Eddy Dissipation Model (EDM). Thermal profiles have been evaluated by comparing the results obtained without radiation with the results obtained with radiation represented by the P1 Approximation Method and by the Discrete Transfer Method (DTM). The discussion of the flue gas temperature and chemical composition profiles provides useful information regarding the characteristics of the internal flow and of the equipment operating conditions.

RESUMO -A Fluidodinâmica Computacional (Computational Fluid Dynamics, CFD) tem sido amplamente usada para o desenvolvimento de modelos compreensivos de combustão heterogênea de biomassa. Avalia-se o impacto de diferentes modelos de radiação nos resultados da simulação CFD de uma caldeira de bagaço de cana. Os modelos utilizados, para escoamento turbulento é modelo k- padrão, para a combustão dos gases é EDM (Eddy Dissipation Model) com mecanismo composto de duas reações químicas de combustão do CH 4 , representando a liberação de hidrocarbonetos leves, e CO. Para o arraste das partículas de bagaço no meio contínuo gasoso é utilizado modelo Schiller-Naumann com os diâmetros de acordo sua análise granulométrica. A radiação foi analisada através de casos simulados sem radiação e a representando pelos métodos P1 e de Transferências Discretas (DTM). A discussão a respeito dos perfis térmicos e de composições químicas dos gases de combustão indicam características e fenômenos internos da fornalha úteis na escolha de condições de operação do equipamento.

No abstract