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TURBOGAS
- ARIA
- FUMI
TURBOGAS COMPLESSI
- TURBOGAS CON RECUPERO DI CALORE (RIGENERATO)
- p1
- p2 = p3
- T4 = T5
- T6
- T7
- TURBOGAS CON INTERCOOLER
- p1
- p2
- TURBOGAS CON INTER-RISCALDATA
CICLI A VAPORE
- CICLO RANKINE
- CICLO SURRISCALDATO
- pL
- CICLO RISURRISCALDATO
- pSH
- pRH
4) Ciclo Vapore a 1 Spillamento
T
S
5) Ciclo Vapore a 3 Spillamenti
T
S
Cicli Combinati (Gas Vapore)
T
S
Ad 1 Livello di Pressione
T
S
La CALDAIA A RECUPERO è inoltre cosi:
- GVR Generatore di Vapore a Recupero
- HRSG Heat Recovery Steam Generator
- HRB Heat Recovery Boiler
Voglio trovare l'espressione del RENDIMENTO TOTALE ηtot del CICLO COMBINATO ed esplicitare le variabili da cui esso dipende:
POTENZA ELETTRICA generata dal TURBOGAS
QeG ηtot = mc LHV/ηcc ηTH ηQ qauxG ηaltG ηcoG ⋅ mc LHV
E posso esprimere QSG in funzione di ηTHG:
ηTH = l/qi = 1 - qs/qi ⇒ qi - qs = qi⋅ (1 - ηTH)
Ricordando che ηcc = Qig/mc LHV ⇒ Qig = ηcc ⋅ mc LHV
POTENZA SCAMBIATA DAL TURBOGAS
QSG = ηcc ⋅ mc LHV (1 - ηTHG)
Quello che il turbogas mette a disposizione alla caldaia a recupero, che peró non recupera tutto! La quantità di potenza recuperata è misurata dall'
EFFICIENZA della CALDAIA A RECUPERO
σ = ̇QREC/(̇mgcp (T4 - T5)
G = T2 - T5/T4 - T1 ≤ 1
quindi
̇QREC = σ ̇QSG ⇒ nell'ipotesi in cui le dispersioni siano nulle, o se
̇QREC = ̇Qiv
POTENZA termica
ceduta all'acqua
(e quindi introdotta nel ciclo a napore)
̇Qlv = ṁv (hb - hA) = ̇QREC
Ripassando lo schema:
NOTA: Questa volta l'attraversamento dei fumi è verticale.
ṁv = portata di vapore prodotto ṁf = portata di gas scaricato dal T.GAS
BILANCIO DI POTENZA ṁfcp ∆Tf = ṁv ∆hv
BILANCIO DI ENTALPIA ṁfcp ∆Tg = ṁv ∆hv
In questa caldaia a recupero produco VAPORE SURRISCALDATO con l'utilizzo di un ECO HAP+ SUR. Rappresentiamo lo SCAMBIO TERMICO in cui la temperatura varia in funzione del ∆h:
fluidi freddi ripresa dal turbo gas la pendenza della retta dei fumi dipende da ṁfcp
ṁf = COST. , cp = COST. ṁv VARIA
In definire gli stati fisici A, B, C, D sul piano T-∆h devo solo mettere l'origine la pressione e v
La pendenza azzurra non dipende dalla massa di vapore prodotto ṁv.
Differenza tra le due rette dei fumi (curva e tratteggiata) : ṁv e cp sono COSTANTI => La pendenza di tale retta dipende solo da ṁv. La più la curva è "giaciata", più è più piccolo la produzione di vapore.
Costante quando scelgo cp T.GAS
Lo puoi dedurre da qui non le rette di pìù alto della R.P.
136
ora succede al prodotto σ.ṀTHV ?
σᴺᴺTHV Q̇ᴱᴱC L-WΛL Q̇s Q̇rec = L - uΛL
σ.ṀTHV Q̇ᴱᴱC Q̇rec L L
DEVE ESSERE u ➔ 0+
1 e quindi :
lo spillamento NON CONVIENE MAI nel ciclo combinato.
(Anche se, dovesse inserire per preso se vogliamo ottenere,
NA NON Ε oggetto di OPTIMIZZAZIONE)
e (mi) NEGATIVO ➔ Devo aggiungere una portata di Vapore durante l’operazione.
La TURBINA a vapore permettere di Punti di IMMISSIONE DI VAPORE
- L: passa al CICLO COMBINATO A PIÙ LIVELLI DI PRESSIONE
lo spillamento diventa un punto DI INSERISSO nella TURBINA a Vapore.
CICLO COMBINATO A 2 LIVELLI DI PRESSIONE
ECOBP: Economizzatore di BASSA PRESSIONE
1. L’ECOBP alimenta un corpo cilindrico di bassa pressione, il quale è collegato
il VAPBP (di bassa pressione).
Scelta tra turbogas, impianto a vapore e ciclo combinato
Si cerca sempre di minimizzare il costo annuo del sistema energetico:
C.A. = C.F.A + C.V.A
C.F.A. - Costo fisso annuo
È un costo di investimento: acquisto e costruzione dell’impianto
C.F.A = C.I./V con
- C.I = costo di investimento
- V = fattore di carico
- n° di anni di vita utile dell’investimento dell’impianto
In realtà: V = (1+i)n - 1 / (1+i)i
- n = vita utile
- i = tasso di interesse/ tasso di investimento/tasso di attualizzazione
N.B. Quando i=0, allora V=n
C.V.A. - Costo variabile annuo
Dipende da quanto combustibile consumo all’anno.
C.V.A = Ec · λ
- Ec = Energia introdotta col combustibile [KWhc]
- λ = Costo specifico per unità di energia del combustibile [€ / KWhc]
Se il nostro sistema ha un rendimento elettrico pari a ηe
- Ee = Energia elettrica utile
- Ec = Energia introdotta dal combustibile
- ηe = Ee / Ec DATI EX-POST
Oppure pari a
- ηe = Pe / ṁc LHV DATI EX-ANTE
e riparto l’andamento della potenza in modo NON MONOTONO (torno sulla giornata 0-24 ore).
Il T.GAS lavora nei picchi.
impianto VAP a carbonio: è acceso tutto il giorno e di notte è diminuito ad esempio.
Il T.GAS soddisfa le punte (si accende 2 volte al giorno!).
SOLARE -> Impianto FOTOVOLTAICO: Andrà a dividere una cogenerazione a gli alti esterni.
IDOELETTRICO -> A BACINO -> Può accumulare energia da potro uso quando voglio S/Può nei picchi!
1° impianto che si regola meglio -> Non ha bisogno di scaldarci.
P.T.GAS ha bassa inerzia termica -> ti accendi in pochi minuti e ti regola più potente e GRUPPO A VAPORE si regola difficilmente perché ha grosse inerzie termiche -> Creo una intro fobbiano notturno -> Prendo l’acqua da un bacino in valle e la pompo in un bacino di monte e di giorno la ripreso nei picchi.
Ridondanza fittizia: molti poi alimentaro pompe che accumulero acqua da accumulo di giorno.
OLIO -> Bassa produzione e RANDOM -> la potenza prodotta non con il cubo della VELOCITA' DEL VENTO.
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