CICLO A VAPORE CON RISURRISCALDAMENTO E 7 SPILLAMENTI

Transcript

1 CICLO A VAPORE CON RISURRISCALDAMENTO E 7 SPILLAMENTI 1

2 DATI pressione di vaporizzazione 16,67 MPa pressione di condensazione 43 kpa teperatura di surriscaldaento 538 C teperatura di risurriscaldaento 538 C pressione di risurriscaldaento 3,32 MPa nuero di spillaenti 7 Le cadute di pressione nel eneratore di vapore (GV) e nella rcuiteria del vapore sono state calcolate coe frazione della pressione di vaporizzazione Le caratteristice del fido nei punti del clo noti sono deterinabili ediante le tabelle terodinaice dell acqua La tabella seuente riporta i valori di tali randezze, si noti ce le randezze fornite coe dati del problea sono indicate in rassetto stato P [MPa] T [K] [kj/k] S [kj/(k K)] x 0 0, ,6 134, , ,6 134,6 liquido 2 16, ,9 1676, , ,9 2538, , , ,1 6,411 vap surr 5 3,320 # 563** # 2960** 6,411 vap surr 6 3, , ,0 7,296 vap surr 7 0,9943 # 303** # 2200** 7,296 # 0,86 leenda * si considera il punto 1 appartenente alla curva liite inferiore ** i valori dell entalpia di fine espansione iso-entropica sono desunti dal diaraa T,S In particolare, alcuni dei valori indicati nella precedente tabella sono stati desunti dalle tavole terodinaice dell acqua attraverso interpolazione Punto 4 P= 16,0 MPa P=16,67 MPa P=18,0 MPa T S H int S int S T ,3 6, ,0 6, ,7 6, ,1 6, ,9 6, ,4 6, ,4 6, Punto 6 P=3,0 MPa T S H int S int S T ,5 7, ,3 7, ,1 7, ,0 7, ,3 7, ,6 7, ,9 7,

3 Scelta delle pressioni di spillaento La scelta delle pressioni di spillaento andrebbe effettuata antenendo, per quanto possibile, costanti i salti entalpi dell acqua d aliento tra una estrazione e la successiva Una pria indicazione si ricava quindi prendendo per l acqua di aliento una variazione di entalpia uuale per oni riscaldaento rienerativo: 2 1 ' z 1 ovvero, ' =1928kJ/k 7 1 Nell ipotesi di presndere da criteri di ottiizzazione del posizionaento dei punti di prelievo na la linea di espansione (cfr Nota1), si può pensare di effettuare i prii tre spillaenti in alta pressione (due interedi ed uno in usta) ed i rianenti quattro in edia e bassa pressione Ad esepio secondo lo scea descritto nella paina seuente, in cui sono indicati con lettere inuscole i punti sinificati no la linea rienerativa ed i corrispondenti stati dell acqua d aliento In tal caso si a: a ' 1 b &c a ' I valori di entalpia cosi trovati sono riportati nella tabella ce seue, assiee ai corrispondenti valori della teperatura, presndendo dai escolaenti con condensa proveniente da altri rieneratori 0 # 1 a b c d e f 2 [kj/k] t [ C T [K] Nota1: Si noti ce in enerale la scelta del posizionaento dei punti di prelievo del vapore non può presndere dalla reale costituzione del corpo acna Ad esepio, per quanto riuarda il corpo di alta pressione della turbina a vapore, la presenza di stadi ad azione e la pressione di surriscaldaento assenata, condizionano la scelta ance in relazione ai ncoli relati alle differenze di teperatura all approac point ed al pinc point 3

4 4 6 s1 AP MP BP G 3 s2 2 5 s3 s4 s5 s6 s7 C 7 f e d c b a 1 0 c1 c2 c3 I punti corrispondenti sono rappresentati, inoltre, sul piano entropico Le estrazioni dalla turbina sono scelte in relazione ai salti entalpi dell acqua di aliento no la linea rienerativa Coe detto, in realtà ene effettuata, nel rispetto dei ncoli presenti nel proetto di insiee dell ipianto, una ottiizzazione deli spillaenti Il condizionaento costituito dalla artettura della acna, costituita da corpi di alta, edia e bassa pressione, con in testa stadi ad azione ce abbattono forteente l entalpia, e l ottiizzazione conducono in enerale a realizzare l ipianto secondo scei differenti 4

5 Uno scea aderente allo stato dell arte nel diseno di linee rienerative è il seuente 4 6 s1 AP MP BP G 3 s2 2 5 s3 s4 s6 s7 C 7 f e s5 d c b a 1 0 In corrispondenza, si rappresentano le trasforazioni subite dalle quantità di vapore spillate 5

6 Nel diaraa successivo sono, inoltre, riportati i fssi di assa e di entalpia calcolati per lo scea adottato Le randezze di stato sinificative calcolate nei punti caratteristi della linea rienerativa assuono i valori riassunti nella tabella seuente: 0 # 1 a b c d e f 2 [kj/k] , t [ C] T [K] Per oni estrazione, venono ora riassunte le randezze relative al vapore spillato p vapore [Mpa] spillata [k/s] vapore [kjk] T saturazione [ C] Esepio di calcolo di un rieneratore li li portata di vapore entrante entalpia del vapore entrante li portata di acqua di aliento entrante li entalpia dell acqua di aliento entrante portata di condensa entrante entalpia della condensa entrante portata di acqua di aliento uscente entalpia dell acqua di aliento uscente Prendendo in considerazione il deasatore, si a li 0 eq di continuità 0 eq dell eneria li li 6

7 p (bar) (kj/k) T ( C) (k/s) p = 332 = P = 3203 MW K = 045 G BP BP MP AP 7 = 1737 s1 s2 s3 s4 s5 s7 s6 5 p = = T = a b c d e f T = 888 T = 89 T = 316 T = 1253 = 1851 T = 652 = 2057 T = 1662 T = 2101 T = 2435 T = 915 T = 389 T = 953 T = 1710 T = 2066 T = 2503 = 7233 = 8820 = p = 1667 = T = 2895 =

8 stabilita la pressione di estrazione e dati li e li, l equazione di continuità e l equazione dell eneria, assiee all equazione costitutiva f p consentono di calcolare ed enereti; infatti è e = = 671 k/s = 7233 kj/k Si ottiene, essendo state desunte e dal diaraa dei fssi assi li li li = [( ) x x 7233]/( ) = 147 k/s = = 2875 Calcolo della potenza liite P l z 1 i ( i u ) i 1 il calcolo della potenza liite è riassunto nella seuente tabella CALCOLO DELLA POTENZA tronco di i u i-u (i-u) turbina 1 287,7 3406,6 3220,7 185, , ,2 3220,7 3037,8 182, , ,3 3520,4 3312,0 208, , ,6 3312,0 3085,9 226, , ,6 3085,9 2868,2 217, , ,9 2868,2 2664,0 204, , ,0 2664,0 2533,8 130, , ,6 2533,8 2358,8 175, ,0 potenza liite ,4 8

9 Generatore di vapore si considera il seuente scea del eneratore di vapore k/s 538 C bar k/s 538 C 3317 bar k/s 321 C 3489 bar AT2 PSH : Surriscaldatore Priario SSH : Surriscaldatore Secondario RH : Risurriscaldatore ARIA SSH k/s 1072 C RH 428 C 437 C 758 C AT1 PSH bar k/s 331 C 568 k/s 00 k/s k/s WI C k/s ECO : Econoizzatore BO : Evaporatore AP : Preriscaldatore d'aria AT : Atteperatore COMBUSTIBILE 1849 k/s BO C bar 313 C bar ECO 437 C bar 1667 k/s 365 C k/s k/s 122 C 2 3 AP C 1945 k/s k/s k/s k/s 302 C 20 C In base ai fssi di assa ed enereti considerati per il clo e per il eneratore, si può calcolare il rendiento del eneratore stesso K 4 ( 4 ) 56( 6 5 ) c* i 2877( ) 2343( ) K x

10 Calcolo della potenza Detti P l la potenza liite, K o il rendiento oranico della turbina e K il rendiento del eneratore di vapore, si a, considerando K o = 098 P K K o P l P = 098 x 0954 x = MW Condensatore la portata d acqua condensatrice è acqua vapore 7 0 c ' p t acqua acqua assenando ' tacqua =15 C acqua = 'tacqua x15 = k/s 10