Sistemi Energetici - SECicloGas03 e CriteriProgett ConfigAlternative

CRITERI PROGETTUALI T-GAS

INDUSTRIALI

Scopo: generazione di potenza elettrica e o potenza meccanica in applicazioni stazionarie.

Progetto: punto di massimo lavoro specifico perché

1. in ciclo semplice, poiché ha bassi rendimenti elettrici, viene usato per soddisfare le punte di richieste di energia, quindi funziona solo per poche ore all'anno.

Obiettivo: limitare i costi d'investimento

• Lavori elevati: a pari potenza, calano:
  • sezioni
  • dimensioni
  • costo
• bisogni bassi: <20
  • minor numero di stadi
  • tutti gli stadi sullo stesso albero
  • albero

η 40% 30%

2. in un ciclo combinato, il suo rendimento non varia molto con β

→ l’ottimo è nel range di 15÷20, come nel ciclo semplice.

Note Aggiuntive

• Si edottano compressori assiali (η_pol↑)
• sono monostadio: se P_el > 100 MW allora ruota alle frequenze di rete

ω = 2πf = 3000 vpm

• TIT ≤ 1400° C
• β = [7 ÷ 20]
• Ṫ = [350 ÷ 400] kg/s
• P_EL = [1,2 ÷ 350] MW

ω = 3000 vpm

Le TAGLIA MASSIMA è limitante dalla DIMENSIONE MASSIMA del COMPRESSORE

La POTENZA ELETTRICA max AUMENTA grazie allo SVILUPPO DI MATERIALI PIU RESISTENTI

P_EL = ½ m_a c_u² = V_cu·π ·D_R ρ_aria·p_N = = V_cu·π D² (R/D) ρ_aria·p_N U_n = ωD/2 = V_cu π (4/ω³) (R/D)^Πano·P_N

400 KJ/S

FISSATA DALLE CORO AMO

3,33

3000 vpm

2. CICLO GAS RIGENERATIVO

Idea: usare i gas di scarico alla TOT per preriscaldare l'aria compressa in uscita dal compressore.

VINCOLO: T_OUT^con = T_IN^scambio < T_OUT^T.G. = TOT

OSSERVAZIONI RENDIMENTO TGAS

Poichè il rendimento può essere scritto come

η_TGAS = _{PEL NETTA}/^{ṁ_c PCI}

= 1 - _PTH/^{ṁ_c PCI} - _PAUX/^{ṁ_c PCI} - _{ṁc Cpr (TOT-25)}/^{ṁ_c PCI}

Se TOT CALA ---> η_TGAS SALE

h₃

con rigenerazione,

stabiliamo un limite minimo

che i gas devono avere

TOT > T_{out comp.}

TUTTAVIA, IC non sono adottati perchè:

• costo elevato e Δη-Δε modesto
• corβ elevati aumenti il costo del compressore
• IC pesante, no applicazioni mobili

N.B. Non è detto che β_AP=β_BP=√β sia la scelta migliore per il rendimento

--->

• LA DEVO
• OTTIMIZZARE