Centrale di Moncalieri 2 G T

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1 Centrale di Moncalieri 2 G T

2 Iren Energia è la società del Gruppo Iren che opera nei settori della produzione e distribuzione di energia elettrica, nella produzione e distribuzione di energia termica per teleriscaldamento e dei servizi tecnologici. Sensibile alla salvaguardia ambientale, Iren Energia produce l energia elettrica e termica mediante fonti energetiche rinnovabili (impianti idroelettrici) od assimilate alle rinnovabili (impianti di cogenarazione). L impianto 2 GT è ubicato nella centrale di cogenerazione di Moncalieri, che insieme alla centrale Torino Nord alimenta la rete di teleriscaldamento di Torino. La centrale è costituita da due impianti di cogenerazione a ciclo combinato (2 GT e 3 GT), con una potenza elettrica complessiva di 800 MW ed una potenza termica in assetto di cogenerazione di 520 MW, nonchè da un impianto di integrazione e riserva da 141 MW. Iren Energia persegue costantemente i valori della qualità, dell affidabilità, dello sviluppo sostenibile, dell efficenza energetica e del legame con i territori in cui opera. Il calore prodotto dai cogeneratori consente di teleriscaldare una volumetria complessiva di 55 milioni di m 3, rendendo Torino la città più teleriscaldata d Italia.

3 L impianto di cogenerazione 2 GT Schema di funzionamento G 3~ Generatore di vapore a tre livelli di pressione pressione (bar) portata (Kg/s) temperatura ( C) AP 94 76,4 542 MP 28 87,9 542 BP 4,6 9,7 225 Turbina a gas Potenza nominale Alimentazione 270 MW gas naturale Turbina a vapore Potenza nominale 141 MW G AP MP BP 3~ canale Condensatore raffreddato ad acqua teleriscaldamento Scambiatori di calore per teleriscaldamento Potenza termica 260 MW Temperatura ingresso 70 C Temperatura uscita 120 C DATI DI COLLAUDO Funzionamento in ciclo combinato Condizioni iso sito Potenza elettrica netta 395 MW Rendimento 58% Funzionamento in ciclo combinato e cogenerazione - Condizioni iso sito Potenza elettrica netta 340 MW Potenza termica 260 MW Rendimento 90%

4 Impianto di cogenerazione 2 GT Il 2 GT da 400 MW e della centrale di Moncalieri, realizzato mediante il ripotenziamento dell esistente ciclo convenzionale in cogenerazione da 141 MW, utilizza le più avanzate tecnologie per la produzione simultanea di energia elettrica e di energia termica. Il gruppo, con i suoi 260 MW t, costituisce, insieme al 3 GT, la sorgente principale del calore destinato ad alimentare il sistema di teleriscaldamento della città di Torino, una delle più teleriscaldate d Europa. L impianto fornisce alla rete di teleriscaldamento acqua alla temperatura di 120 C, distribuita dal sistema di pompaggio all utenza finale attraverso l imponente rete di tubazioni interrate. Il 2 GT, progettato per garantire il massimo rendimento ed il minimo impatto ambientale attualmente possibili, è principalmente costituito da: turbina a gas che genera circa 270 MW di potenza elettrica incondizioni ISO con un rendimento di circa il 39%; generatore di vapore a recupero di calore, a tre livelli di pressione, alimentato con i gas di scarico caldi provenienti dalla turbina a gas (660 kg/s ad una temperatura che sfiora i 600 C), senza camino di by-pass fumi; turbina a vapore a condensazione di potenza pari a circa 141 MW e nominali in ciclo convenzionale, con prelievo regolato di vapore a bassa pressione per la produzione di calore per la rete di teleriscaldamento; sistema di condensazione a fascio tubiero, raffreddato con l acqua proveniente dal canale derivatore del fiume Po (circa kg/s); sistema di produzione di calore per la rete di teleriscaldamento (260 MW t ) sotto forma di acqua surriscaldata a 120 C, che opera mediante l estrazione di vapore a pressione e temperatura ridotte dalla turbina a vapore e/o dal sistema di by-pass; sistema di dissipazione di calore ad aerotermo di circa 340 MW t, con temperatura ambiente di 30 C, per il raffreddamento dell acqua surriscaldata del teleriscaldamento, utilizzabile sia dal 2 GT che dal 3 GT, nel caso in cui non sia sufficiente la portata di acqua del canale derivatore. Il 2 GT raggiunge, in assetto elettrico, un rendimento complessivo superiore al 58%. In assetto di cogenerazione, il rendimento complessivo è del 90%.

5 Campo di funzionamento a T ambiente 15 C Potenza elettrica (MW) Potenza termica (MW) TG 100% TG 75% TG 45% In funzione di riserva, per la produzione di calore per teleriscaldamento in cogenerazione, è stato mantenuto il preesistente ciclo convenzionale alimentato da una caldaia da 420 t/ora di vapore a 144 bar e 540 C. Le condizioni operative L impianto è ottimizzato per funzionare nelle seguenti condizioni operative principali: turbina a gas a carico nominale continuo, turbina a vapore in assetto di sola produzione di energia elettrica senza prelievo di vapore per la rete di teleriscaldamento; turbina a gas a carico nominale continuo, turbina a vapore in assetto di cogenerazione con massimo prelievo di vapore per la rete di teleriscaldamento; turbina a gas a carico nominale continuo, turbina a vapore fuori servizio, massimo prelievo di vapore dal sistema di by-pass per la rete di teleriscaldamento; turbina a gas a carico nominale continuo, turbina a vapore fuori servizio senza prelievo di vapore dal sistema di by-pass per la rete di teleriscaldamento. Il funzionamento si estende a tutte le condizioni intermedie riassunte nel grafico in alto. Le caratteristiche funzionali Obiettivi funzionali dell impianto termoelettrico sono: produrre energia elettrica e calore per teleriscaldamento; operare ai carichi parziali al di sopra del minimo tecnico per permettere l esercizio ai vari carichi; condurre il gruppo dalla sala controllo centrale senza interventi locali; proteggere tutti i componenti meccanici in caso di malfunzionamento o guasto (per esempio in caso di scatto turbina a gas o turbina a vapore); operare in ciclo semplice con by-pass al condensatore per un limitato periodo di tempo.

6 La turbina a gas possibili e quindi le migliori condizioni di vapore anche nel campo dei carichi La turbina (alimentata a gas metano) è una macchina monoalbero con una sezione di compressione aria a 15 stadi (pressione finale 17 bar) associata ad una sezione turbina a 4 stadi. parziali. La turbina può contare, inoltre, su un sistema di recupero idraulico dei giochi assiali delle palette che consente un miglioramento delle prestazioni. L albero cavo della turbina, di tipo ad anelli portapale, consente tempi brevi di avviamento (34 minuti dallo stato di riposo allo stato di pieno carico) grazie alla bassa inerzia termica e si adatta TORINO NORD rapidamente al variare del fabbisogno di potenza con una velocità di presa di carico di 13 MW/min. Le pale della turbina, sottoposte a sollecitazioni estreme, sono raffreddate al loro interno mediante aria e vengono protette anche all esterno da un film POLITECNICO di aria di raffreddamento insufflata attraverso fori praticati con tecnica laser. Palette direttrici regolabili sull ingresso del compressore consentono di adattare la portata dell aria aspirata alla po- MIRAFIORI NORD BIT Centrali di cogenerazione Impianti di integrazione e riserva Area teleriscaldata tenza della macchina per consentire le massime temperature di gas di scarico- MONCALIERI

7 Il generatore di vapore ll generatore di vapore a recupero presenta le seguenti caratteristiche: tre livelli di pressione; torretta degasante integrata con il corpo cilindrico di bassa pressione; progetto termico ad elevata efficienza con tubi di piccolo diametro, ad alettatura densa, disposti a quinconce; circolazione naturale, basata su corpi cilindrici di largo diametro con separatori ad alta efficienza e su grande stabilità di circolazione nei circuiti evaporativi; supportazione appesa per consentire una libera espansione verso il basso degli elementi di scambio termico; chiusura a pareti fredde (isolate internamente) con struttura e rinforzi saldati esternamente; parti in pressione interamente saldate; elementi di scambio termico completamente drenabili. La turbina a vapore La turbina a vapore a condensazione è costituita da sezioni di turbina separate per alta pressione, media pressione e bassa pressione. I corpi delle tre sezioni di turbina (AP, MP, BP) sono realizzati in due semigusci. Tra la turbina AP e MP è disposto il supporto fisso. La turbina BP è realizzata a due flussi. Le pale della turbina sono caratterizzate da ottimizzazione tridimensionale del flusso. Le valvole AP e MP sono costituite da valvole di regolazione e di arresto rapido separate. Il vapore defluisce verso il basso nel condensatore disposto sotto la turbina. Uno spillamento di vapore allo scarico della turbina di media pressione consente il prelievo del vapore per il sistema di teleriscaldamento. L alternatore preesistente, raffreddando ad idrogeno, è stato sostituito con uno di pari potenza raffreddato ad aria.

8 w w w. i r e n e n e r g i a. i t Iren Energia S.p.A. Corso Svizzera, Torino Tel Fax