Sistemi Energetici - SE GeneratoriDiVapori

GENERATORI DI VAPORE A COMBUSTIONE

Le caldaie svolgono le funzioni di:

1. Convertire combustibile in gas caldi
2. Trasferire calore sensibile dei gas caldi al corpo del ciclo

Garantendo:

• Adeguato tiraggio al camino
• Massimo rendimento
• Costi di investimento ragionevoli

RENDIMENTO ELETTRICO NETTO IMPIANTO

η_el^netto = P_el-netta^inp/_mcPCI = P_el-netta^CV - P_el/_mcPCI = P_el^TV - P_el - P_aux/_mcPCI

η_el^netto = Q_in/_mcPCI * P_el^TV - P_el - P_aux/Q_in = η_th^cald P_el-netta^CV - P_aux/Q_in = Q_inP * C.V. P_el-netta

η_th^cald * P_el-netta^CV/_{Qin Pel-netta = ηth^cald - ηel-netto^CV (1 - Paux/Pel-netta^CV)}

Moltiplico e Divido per Q_in

Moltiplico e Divido per Pot.el-CV.

TRASCURANDO GLI AUSILIARI

η_{IMPIANTO NETTO-EL} = η_{EL-CV NETTO·TH CALDO}

Occorre tenere conto rice:

• del rendimento di caldaia
• del rendimento elettrico netto del ciclo vapore

PRO:

1. Riduzione Peond
2. Aumento Peva
3. Aumento Tsh
4. Aumento Niriven
5. Aggiungo Rsh

Tot. 5 fattori favorevoli

PRO

1. Riduzione di Tcan (valore sensibile dei fumi)
2. Aumento coibentazione (perdite termiche)
3. Migliovamento Fluidodinamico (incombirti)
4. Minimo accesso d'aria per ossidare tutto il combust.

Warning!!!

C’è conflitto tra

• Rigenerazione
• Temperatura al camino

Il flusso termico scambiato tra gas parete esterna è dovuto a:

• Convezione
• Irraggiamento: acqua e anidride carbonica a T > 300°C hanno emissività non trascurabile mentre altre particelle di cenere e carboni irraggiato

In generale: si raggruppa il contributo dell'irraggiamento nel coefficiente di convezione corretto

_h^*

q

_*g_{(gas - parete)} = q_conv

q = h_g (T_g - T_pe) + εσ (T_g - T_pe) q = h_g (T_g - T_pe) [w/m²]

Ud_n [w/m²]

_h^*g = h_g + (εσ (T_g⁴ - T_pe⁴))/(T_g - T_pe)

Il flusso termico scambiato tra parete e parete è dovuto alla:

• Conduzione: q_parete = (K/λ)(T_pe - T_pi)

Il flusso termico scambiato tra gas parete interni è dovuto a:

• Convezione: q = h_i(T_pi - T_i)

2. FLUIDO BIFASE

Regione A: scambio termico continuo parete e liquido surriscaldato

Regione B: EBOLLIZ NUCLEATA

promossa da bolline di vapore nelle superfice della parete (prole T_P > T_eva) e toki boll si distaccano della superfic per traschiamento e spinti di ovihe de (pare pile)

A contatto con il liquido cadono cubve e condemonoo

• A CAUSA DI QUESTO MECCANIMO DI EVAPORAZIONE E CONDENAZIONE
• RISALE!

GAS CALDI

PARETE METALL DI SEPALAZ

CONDIZ FLUSSO CRITICO

h_vav = 500 ^w/_m²K

h_liq = W ¹⁰⁰⁰_m²K

Ri > 15000