Sistemi Energetici - ciclo vapore a recupero

Ciclo Vapore A Recupero

Def: cicli a vapore le cui sorgenti termiche nono generalmente potenze termiche di scarto di processi industriali / chimici che andrebbero dissipate in ambiente.

le converto in ENERGIA ELETTRICA.

HRSC vs CV

L'unica differenza è dettata dall'assenza del PRERISCALDATORE d'aria nell'HRSC, perchè NON È NECESSARIO!

tutto il calore dei gas calori DEVE ESSERE RECUPERATO DALL'HRSC

Rendimenti HRSC

• Rendimento di primo principio η_I = Ẇ_OUT / Q̇_DIP

  dove:

  Ẇ_OUT = potenza netta generata

  Q̇_DIP = ṁ_g C_p (T_g,IN - T_AM)

  T_AM o T_AIN (T_in usc.) (Cold)

• Rendimento di secondo principio η_II = Ẇ_OUT / ṁ_g ∙ Ση_g

  dove:

  W_REV = ṁ_g ∙ Ση_g

  = ṁ_g C_p (T_o,IN - T_o) (1-T_o / T_lim,occ)

  potenza estraibile dal fissò di gas caldi in modo reversibile, considerand l’EXERIA MECCANICAL

ANALISI RENDIMENTO HRSC (η_I I° PRINCIPIO)

Si Può

η_I = ^W_OUT/_QDISP MOLTIPLICO E DIVIDO PERIL CALORE INTRODOTTONEL CICLO = ^W_OUT/^CVQ_IN/^CV/_QDISP= η_eL-NETTO X FATTORE DIRECUPERO

Quindi il MASSIMO RENDIMENTO DI UN HRSC è

• X ¹: Q^CV_IN = Q_DISP recupero tutto il calore disponibile
• η_CV= η^{^CN_cn} il valore disponibile introdotto nel ciclo è convertito in lavoro con un rendimento pari a quello di un ciclo di Carnot ideale iningolare

A. Termodinamica di HT-HRSC

Ponp fissare T_camino a piacere quindi

χ=1 e Q_in^cv=Q_disp

Emenda però:

η_I=η_cvχ

1. Pcon bassa
2. Pεva alta
3. T_shrnh max
4. Rigenerazione

Sono in confilitto, perché se rigenero la temperatura in ingresso all'economizzatore può diventare maggiore della temperatura minima di tiraggio al camino

LT-HRSC con RISURRISCALDAMENTO

A decidere questo effetto vincè è TGAS, IN:

• TGAS, IN ≈ 600°C: PEVA ELEVATE
• TGAS, IN ≈ (300 ÷ 500°C) PEVA OTTIMA

Considerando un LT-HRSC con CV REALE, quindi con perdite in turbine per goccioline di liquido, si osserva che:

• TG IN > 600°C: il RENDIMENTO AUMENTA al CRESCERE della PEVA
• PEVA, OTT < PEVA, OTT e a causa delle perdite per espansione umida negli ultimi stadi della turbina.

sempre ragionando sulla pressione di evaporatore

HT-HRSC a PIÙ LIVELLI

È possibile utilizzare

1 SOLO LIVELLO DI PRESSIONE : _Xp,max=1

Se _Peva aumenta _X non viene penalizzato !!

Quindi:

MAX (_ηHPXHP+_ηLPXLP)

_XLP + _XHP ⇐ 1

_XHP⇐1

_XLP⇐1

ovvix :

_XLP = 0 --> RECUPERO TUTTO IL CALORE DISPONIBILE

_XHP = 1 CON _Peva ELEVATE

CONCLUSIONE:

L’adozione di più livelli di pressione è

VANTAGGIOSA SOLO PER CICLI LT-HRSC!!

Noitons che pe le

equazioni di bilancio di massa

equazioni di bilancio dell'energia

sia il degasatore che

l'anello di preriscaldo

possono essere trascurati fluidi

contenuti nel volume di controllo

Eq bilancio dell'energia

_mw_h2 - h_{wp = hc Cpr(Teva + ΔTpp - Tcan)}

( + P PACLE POMPA) TRASCURAB

È possibile quindi semplificare lo schema.

:

: Scombistore equivalente

• ECO _deg
• DEGASATORE
• EVA _deg
• ECO _pr
• ANELLO DI PRERISCALDO

VANTAGGIO

NO RIGENERO

SVANTAGGIO

Espositore degas dedicato