Esercitazione 7 2018

Università degli Studi di Cagliari

Corsi di Studio in Ingegneria Chimica ed Elettrica

C M S E

ORSO DI ACCHINE E ISTEMI NERGETICI

A.A. 2018/2019 --- Esercitazione N. 7

Problema N. 1

Un impianto a vapore con risurriscaldamento opera nelle seguenti condizioni:

pressione vapore surriscaldato (p ) .................. 180 bar

5

temperatura vapore surriscaldato (T ) ............. 530 °C

5

pressione risurriscaldamento (p =p ) ............... 54 bar

6 7

temperatura risurriscaldamento (T ) ................ 530 °C

7

pressione spillamento (p ) ................................ 6 bar

8

pressione al condensatore (p =p ) .................... 0,08 bar

9 1

rendimento generatore di vapore ( ) ........... 0,90

GV

rendimento turbina alta pressione ( ) ........ 0,88

T,AP

rendimento turbina bassa pressione ( ) ..... 0,88

T,BP

rendimento delle pompe ( = ) .................. 0,82

PE PA

rendimento organico ( ) .............................. 0,96

ORG

L'impianto consuma 25 t/h di carbone avente un potere calorifico inferiore (PCI) pari a 25 MJ/kg.

Calcolare la potenza elettrica netta prodotta, il rendimento del ciclo e il rendimento globale

dell’impianto, nonché il grado di rigenerazione.

Potenza netta Rendimento ciclo Rendimento globale Grado rigenerazione

_______ [MW] ________ [%] ________ [%] _______ [-]

Problema N. 2

Un impianto termoelettrico a vapore opera rispettando il bilancio energetico sintetizzato nello schema

allegato. Sono inoltre note le seguenti informazioni:

Potere calorifico inferiore del combustibile, (carbone, PCI) ................................................ 27 MJ/kg



Rapporto massico aria/combustibile nel generatore di vapore ( ) .................................... 14

Temperatura dei fumi al camino (T ) ..................................................................................... 160 °C

f

Calore specifico dei fumi al camino (C ) .............................................................................. 1,1 kJ/kgK

P,f 

Perdite varie nel generatore di vapore (in % su m PCI) ....................................................... 3,0 %

C



Rendimento elettro-meccanico ( ) ................................................................................... 0,97

EM

Assorbimento elettrico delle pompe e degli ausiliari (in % sulla potenza lorda) ................ 8 %

Si chiede di calcolare il rendimento globale e la potenza netta dell’impianto, nonché la portata di

carbone e la portata d’acqua di refrigerazione (acqua di mare: calore specifico 4 kJ/kgK) al

condensatore assunto un incremento di temperatura dell’acqua di refrigerazione pari a 10 °C.

Rendimento globale Potenza netta Portata di carbone Portata d’acqua

3

_______ [%] _______ [MW] _______ [kg/s] ________ [m /s]

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282.6 235.1

3388 3536 kg/s 211.0

kJ/kg 3149

538.0 538.0

175.0 35.1 °C 344.7

bar 9.10

GV 235.1 3006 TV TV TV TV G

AP MP

314.7

39.0 BP BP

201.2 509.4

121.3

5.50 171.8 2311

17.7 7.9 9.8

3006 3149 3029 0.05 32.9

314.7 344.7 283.4

39.0 9.10 5.5

282.6 1299 CD

DG

293.2

194.4 201.2 137.8

3169 3390

29.8 16.2 7.4 6.4 15.6

2841 2721 2616 32.9

0.05

282.6 638.5

408.4 465.8

78.0 22.0 P

2.20 1.10 0.55

186.0 122.7 83.7 E

151.5

4.95 201.2 138.5

S S S S S S S

P

1 2 3 4 5 6 7

A 32.9

6.41

29.8 47.5 63.7 282.6 71.6 7.4 13.8 29.4

1004 954.4 767.3 665.9 674.5 441.6 363.3 158.9

253.8 222.2 180.8 154.8 159.8 105.3 86.7 37.9

74.1 37.05 20.9 219.6 8.64 2.09 1.04 0.52

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