Impianti a vapore. Funzionamento in fuori progetto degli impianti a vapore;

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Claudia Biondi
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1 Impianti a vapore Funzionamento in fuori progetto degli impianti a vapore; Esempi di tecniche di regolazione di impianti a condensazione e a contropressione con prelievi di differente configurazione

2 Impianti a vapore Regolazione della portata di vapore in turbina Parzializzazione Laminazione Il cono di Stodola

4 La regolazione negli impianti a vapore

18 La regolazione negli impianti a vapore

19 La regolazione negli impianti a vapore

20 La regolazione negli impianti a vapore

21 La regolazione negli impianti a vapore

22 La regolazione negli impianti a vapore

23 La regolazione negli impianti a vapore: laminazione

24 La regolazione negli impianti a vapore: laminazione

25 La regolazione negli impianti a vapore: laminazione

26 La regolazione negli impianti a vapore: parzializzazione

27 La regolazione negli impianti a vapore: parzializzazione

29 La regolazione negli impianti a vapore: parzializzazione

30 La regolazione negli impianti a vapore: parzializzazione

31 La regolazione negli impianti a vapore

32 A valle della valvola l intera espansione è caratterizzata da fixed flow areas in quanto le valvole IV e RSV sono pensate per essere sempre completamente aperte durante il funzionamento normale. La valvola (T) è invece pensata (USA) per modulare la potenza mantenendo costante la pressione costante all uscita della caldaia (con uno stadio ad ammissione regolata parzializzata). In molti impianti EU non c è elemento di controllo della pressione del boiler (si controlla il firing).

33 Regolazione di turbine a prelievo di vapore (cogenerative)

37 Tipici Bilanci termici e di massa Design e Off-design Nominale (100%) garantito VWO (valvole tutte aperte) definito come 100% + 2% non garantito 75% in constant pressure 50% in constant pressure 75% in sliding pressure (tre valvole su quattro completamente aperte) 50% in sliding pressure (tre valvole su quattro completamente aperte)

38 L P Turbine Stages

39 LP Turbine Exhaust System In a condensing steam turbine, the low-pressure exhaust hood,consisting of a diffuser and a collector or volute, connects the last stage turbine and the condenser. The function of the hood is to transfer the turbine leaving kinetic energy to potential energy while guiding the flow from the turbine exit plane to the condenser. Most of exhaust hoods discharge towards the downward condenser. Flow inside the hood therefore must turn about 90 deg from the axial direction to the radial direction before exhausting into the condenser.

40 The 90-deg turning results in vortical flow in the upper half part of the collector and also high losses. The exhaust hood is one of the few steam turbine components that has the considerable aerodynamic losses. It is a challenge for engineers to operate a hood with high pressure recovery and low total pressure loss in a compact axial length. Il vapore che lascia l ultimo stadio di una turbina a vapore a condensazione puo portare con sè molta potenza in forma di energia cinetica.

41 Exhaust Hood

42 Distribution of Exhaust Losses

43 Typical exhaust loss curve : Exhaust Loss of dry flow Turn-up loss Annulus restriction loss Total Exhaust Loss Gross hood loss Actual leaving loss V an = Qv a ( Y) 3600 A Annulus velocity SP.Volume (m/sec) Condenser flow rate an Annulus area Percentage of Moisture at the Expansion line end point Annulus Velocity (m/s)

45 Regolazione degli impianti a vapore: Caldaia segue Turbina segue Regolazione coordinata

46 A) Generatore di vapore; B) turbina; C) alternatore Impianto di conversione energia elettrica

47 Corpi cilindrici in caldaie tradizionali a combustione

48 Schema semplificato di caldaia Misuratori e controllo

49 Modo di regolazione caldaia segue (modo tradizionale, turbine e caldaia considerati separati; caldaia e regolatore devono fornire vapore alla turbina alle condizioni desiderate; turbina fornisce subito la variazione di carico e caldaia segue!).

50 Modo di regolazione turbina segue

51 Sistemi Energetici Prof. Massardo

52 disturbi Variabili del sistema per caldaia a corpo cilindrico

53 Schema di principio della regolazione coordinata

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