LE CENTRALI CON CICLO A VAPORE

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1 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE LE CENTRALI CON CICLO A VAPORE La regolazione di otenza e la valutazione delle restazioni a carico arziale Finora la trattazione, sia teorica che alicativa, ha riguardato le restazioni dell imianto a carico nominale ovvero nelle condizioni di rogetto. Nella ratica, un imianto, o, iù in generale, qualsiasi macchina, si trova molto sesso ad oerare in condizioni di fuori rogetto (off-design) dovute essenzialmente a due cause: la necessità di regolare la otenza erogata dall imianto (carico arziale); la variazione delle condizioni oerative (condizioni ambiente, temeratura e ortata del fluido di raffreddamento, etc.) In tali condizioni le restazioni dell imianto ossono discostarsi sensibilmente da quelle nominali er cui risulta di fondamentale imortanza rocedere ad una valutazione delle restazioni in condizioni di off-design. A tale riguardo, in questo aragrafo verrà affrontata la valutazione delle restazioni in condizioni di carico arziale mentre nel successivo si valuterà l influenza delle condizioni oerative sulle restazioni dell imianto. Generalità sulla regolazione di otenza La regolazione di otenza, ovvero di carico, di un qualsiasi imianto motore è imosta dalla necessità di adeguare la otenza rodotta a quella richiesta dall utenza dell imianto. In linea generale, dato che la otenza (elettrica) risulta esressa da: dove: P = m L η (3.118) el elm 1

2 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore m è la ortata massica di fluido evolvente; L è il lavoro secifico er unità di massa di fluido evolvente; η elm è il rendimento elettro-meccanico-organico dell imianto la otenza dell imianto otrebbe essere variata agendo su ognuno dei fattori a secondo membro della relazione recedente. A tale riguardo occorre erò recisare subito che una delle esigenze rimarie nella regolazione della otenza è quella di limitare il iù ossibile il decadimento di rendimento globale correlato allo scostamento delle condizioni di funzionamento da quelle nominali. Ciò fa subito escludere che la regolazione di otenza ossa essere attuata agendo sul rendimento elettro-meccanico (suonendo di artire dalle condizioni nominali di funzionamento si dovrebbe ridurre il rendimento elettromeccanico, e quindi roorzionalmente il rendimento globale, er ottenere una riduzione di otenza, in altre arole si dovrebbe dissiare la quota arte di otenza eccedente la richiesta dell utenza). Semre seguendo tale linea di rinciio, non sarebbe oortuno neure agire sul lavoro secifico del ciclo in quanto questo comorterebbe una modifica del ciclo termodinamico, risetto a quello nominale, e quindi un decadimento del rendimento. La soluzione ottimale sarebbe quindi quella di regolare la otenza rodotta attraverso la modulazione della ortata massica evolvente mantenendo inalterato il ciclo e quindi il rendimento termodinamico dell imianto. Negli imianti a vaore è ossibile regolare la otenza attraverso la modulazione della ortata di vaore in ingresso alla turbina (regolazione er arzializzazione) ma tale regolazione, seure in misura iù contenuta risetto a quella agente direttamente sul lavoro secifico (regolazione er laminazione), ha comunque un effetto negativo sul rendimento termodinamico del ciclo. Ciò è dovuto al fatto che la variazione di ortata in turbina ha comunque una riercussione sui arametri del fluido in esansione. Pertanto, rima di entrare nei dettagli delle suddette modalità di regolazione, conviene illustrare, seure in maniera semlificata, le correlazioni che intercorrono tra ortata evolvente in turbina e i arametri del fluido. Poiché una turbina consiste in una serie di ugelli, fissi e mobili, disosti in serie conviene arocciare il roblema determinando la correlazione ortata condizioni di monte/valle er un semlice ugello. 2

3 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE Comortamento di un ugello in condizioni fuori rogetto ed estensione della trattazione alle turbine. La correlazione tra ortata e condizioni di monte-valle di un ugello semlicemente convergente (vedi ca. 2 del testo Aunti er le Lezioni di Macchine) è riassunta nella fig m T c 1 Fig.3.75 Tale grafico riorta in ordinate la ortata corretta: m T (3.119) che era stata ricavata er un efflusso di un gas erfetto. Più in generale, considerando anche l efflusso del vaore, si uò utilizzare il arametro: m ρ m v = (3.12) che aunto er un gas erfetto corrisonde, a meno della costante R, all esressione recedentemente scritta. Si otrebbe fare uso anche del arametro adimensionale (detto ortata ridotta) raortando il 3

4 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore recedente alla sezione di uscita dell ugello ( Ω 1 ): m v Ω 1 (3.123) che er un gas erfetto si uò scrivere: m R T Ω 1 (3.124) In, ogni caso, assegnato il tio di fluido e la geometria dell ugello tutti i suddetti arametri differiscono er un fattore di scala costante al variare delle condizioni del fluido monte-valle er cui si uò iù semlicemente ricorrere alle ortate corrette recedentemente introdotte. In tali correlazioni sono state indicate con il edice le condizioni totali del fluido a monte dell ugello. In ascissa della fig 3.75 è riortato il raorto tra la ressione nella sezione di uscita dell ugello ( 1 ) e quella totale di monte ( ). Con il termine c si è indicata infine la ressione critica cioè la ressione che eventualmente si stabilisce nella sezione dove la velocità raggiunge quella del suono ( Ma = 1 ): sezione di uscita in un ugello convergente ovvero sezione di gola in un convergente-divergente. Considerando er il momento un ugello semlicemente convergente, la fig riassume sia la relazione tra ortata e ressione di valle sia tra ortata e condizioni di monte. Nel rimo caso, fissate le condizioni di ristagno (,T), si suonga di artire con una 1 maggiore della c. Al diminuire della 1 la ortata nell ugello aumenta finché la 1 non raggiunge il valore della c. La velocità in uscita avendo raggiunto in tali condizioni la velocità del suono, diendente dalle condizioni di ristagno assunte costanti, non uò iù aumentare anche er ulteriori riduzioni di 1 e quindi da questo unto in oi la ortata si mantiene costante (tratto iatto di fig. 3.75) ur in resenza di riduzioni di 1. Essendosi oramai instaurata nella sezione di uscita la c mentre all esterno vige la 1 < c, l ulteriore esansione dalla c alla 1 avviene nel fluido non guidato a valle dell ugello. 4

5 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE Raggiunte ertanto le condizioni critiche nella sezione di uscita si ottiene il così detto bloccaggio della ortata. In tali condizioni il valore della ortata diende solo dalle condizioni di monte come si evince dal tratto iatto di fig.3.75 dove: m v = cost (3.125) Analogamente al caso recedente, la fig illustra la correlazione tra ortata e condizioni di monte fissate quelle di valle ( 1 ): ad esemio in condizioni di bloccaggio, la ortata varia roorzionalmente alla ed in modo inversamente roorzionale a gas erfetto). In condizioni subsoniche ( 1 > v (cioè alla T er un c ) la ortata diende anche dalla ressione di valle secondo la relazione (vedi ca. 2 del testo Aunti er le Lezioni di Macchine, eq. n.2.44)): 2 k+ 1 2 k k 1 k 1 m =Ω1 v k 1 (3.126) Tale correlazione era stata ricavata nell iotesi di efflusso isoentroico. Nel caso di esansione adiabatica, la correlazione che esrime la ortata si ottiene dalla recedente sostituendo al raorto dei calori secifici k, che comare negli esonenti dei raorti di ressione, l esonente n della olitroica: 2 n+ 1 2 k n 1 n 1 m =Ω1 v k 1 (3.127) Le recedenti equazioni sono state ricavate a rigore er i gas erfetti. Esse ossono comunque essere adottate anche er il vaore assumendo valori di k 1.3 er il vaore surriscaldato e k 1.1 er il vaore saturo. L esonente n della olitroica di esansione è leggermente inferiore a k a causa delle erdite er resistenze assive. 5

6 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore Per semlicità, il tratto di curva comreso tra 1 e c (ortata corretta variabile in funzione delle condizioni di valle) uò comunque essere arossimato molto bene dal quarto di ellisse avente come semiassi v mc (dove mc è la ortata critica) e 1 c e quindi: 2 2 m v 1 c + = 1 m c v c 1 (3.128) Dato che risulta: Si ottiene: m mc = cost v 2 v = 1 c cost 1 c (3.129) (3.13) Nelle relazioni recedenti il raorto tra ressione critica e ressione di monte risulta (vedi ca. 2 del testo Aunti er le Lezioni di Macchine, eq. n.2.46), nel caso di esansione isoentroica: c 2 = + k 1 k k 1 (3.131) mentre nel caso di esansione adiabatica, annullando la derivata della (3.127) si ottiene: c 2 = + (3.132) n 1 I due valori del raorto critico isoentroico e olitroico differiscono comunque di oco (2% 6%). n n 1 6

7 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE Nel caso di un ugello convergente-divergente, la correlazione ortata condizioni di monte/valle è analoga a quella illustrata in fig. 3.75, ma le condizioni di bloccaggio della ortata si ottengono er un raorto * 1 = 1 > c. Si suonga infatti di ridurre la 1 a artire da valori rossimi alla. La ortata aumenta, la ressione nella sezione di gola diminuisce ed il condotto si comorta come un venturi (tratto convergente funzionante da effusore e tratto divergente da diffusore) con moto ovunque subsonico. Il condotto continua a comortarsi in tal modo finché la ressione di gola non raggiunge il valore critico: tali * condizioni vengono erò raggiunte er una ressione di uscita 1 > c in quanto il tratto divergente continua ancora a comortarsi da diffusore. Ulteriori riduzioni di 1 non fanno altro che aumentare il tratto di condotto divergente caratterizzato da moto suersonico, fino ad arrivare ad una ressione di uscita (ressione di rogetto dell ugello convergente divergente) er cui tutto il tratto divergente è un effusore in condizioni suersoniche, ma non hanno influenza sulla ortata che è bloccata dall instaurarsi della ressione critica nella sezione di gola e quindi diende, come nel caso dell ugello semlicemente convergente, solo dalle * condizioni totali di monte (, T ). Il valore della ressione di uscita 1 uò essere valutato conoscendo la geometria del condotto e considerando il tratto divergente come un diffusore avente nella sezione di ingresso (sezione di gola) un fluido in condizioni critiche. In ogni caso valgono le stesse correlazioni (3.125) e (3.128), ricavate er un ugello semlicemente convergente, con l unica differenza che nella costante entra anche il raorto tra area di gola e area di uscita. Dal diagramma di fig uò essere ricavata una raresentazione tridimensionale (Cono di Stodola) che raresenta efficacemente la mutua diendenza dei tre arametri: ortata, ressione di monte e di valle dell ugello. Infatti a artire dal digramma di fig. 3.75, si raresenti, considerando costante il rodotto v (ovvero la T er un gas erfetto), il che equivale, in ratica, a considerare costante l entalia di monte, la diendenza della ortata m dalla ressione di valle assumendo la ressione di monte come arametro: si ottiene la raresentazione di fig

8 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore Fig.3.76 Se a questo unto si assa ad un diagramma tridimensionale ottenuto dal recedente riortando la ressione di monte sul terzo asse, si ottiene la raresentazione conica di fig. 3.77: il Cono di Stodola è costituito quindi da una fascia triangolare iana (che raresenta le condizioni di bloccaggio della ortata) e da un settore di cono ellittico che raresenta le condizioni di diendenza della ortata anche dalle condizioni di valle dell ugello. Fig

9 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE Fig La fig riorta oi le raresentazioni delle intersezioni di tale cono risettivamente con un iano erendicolare all asse che riorta la ressione di monte e a quello che riorta la ressione di valle: la rima raresentazione mostra la diendenza, già discussa, della ortata con la ressione di valle mentre la seconda con la ressione di monte dell ugello. Con riferimento a quest ultima raresentazione, si uò notare che l andamento è comosto da due tratti: uno rettilineo, che esrime la roorzionalità della ortata con la ressione di monte in condizioni di blocco sonico, e l altro costituito da un unghia di ierbole che raresenta le condizioni di efflusso subsonico. Si ricorda infine che le raresentazioni di cui sora sono state ottenute con l iotesi v = cost il che si traduce nella costanza dell entalia del fluido a monte (ad esemio variazione delle condizioni di ammissione er laminazione isoentalica) sia nel caso di vaore che di gas assimilabile a gas erfetto. 9

10 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore Poiché, come già accennato, una turbina consiste in una serie di ugelli, fissi e mobili, disosti in serie, si one ora il roblema di come estendere la trattazione svolta er un singolo ugello all intera macchina al fine di ricavare la legge di variazione della ortata in massa in funzione delle condizioni di ammissione e della ressione di scarico. Esistono in letteratura diverse trattazioni a riguardo (nel seguito si farà riferimento a turbine a numero di giri costante e quindi connesse meccanicamente ad un alternatore er generazione elettrica). Ad esemio, considerando la turbina comosta da un numero di stadi molto elevato ed indicando semre con il edice le condizioni di monte (ammissione in turbina) e con il edice 1 le condizioni di scarico della turbina, si uò alicare la seguente correlazione: m 2 v = 1 cost 1 (3.133) mentre er turbine comoste da ochi stadi si uò alicare, er 1 > c ( c è la ressione di scarico in condizioni di blocco di ortata), l equazione (3.13) ovvero la (3.125) er 1 < c. Per calcoli con elevato grado di arossimazione e con riferimento a turbine a vaore, si ossono alicare correlazioni diverse a seconda degli stadi o dei tronchi di turbina (gruo di stadi comresi tra due silla menti consecutivi) considerati; ad esemio: equazione (3.127) er il rimo stadio (con n = 1.29 ); equazione (3.133) er i tronchi di turbina comresi tra camera ruota e scarico turbina di media ressione; equazione (3.136) (vedi avanti) er i tronchi di turbina di bassa ressione; In ogni caso, date le condizioni oerative sia delle turbine a vaore che a gas, ai fini della valutazione del bilancio termico ai carichi arziali, si ossono ritenere valide con buona arossimazione le iù semlici correlazioni valide in condizioni di blocco sonico della ortata e quindi alicare, er le turbine a vaore: 1

11 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE e, er le turbine a gas: m v = cost (3.134) m T = cost (3.135) Se inoltre la variazione delle condizioni all ammissione è tale da mantenere costante l entalia, le relazioni recedenti si semlificano in: m= cost (3.136) che esrime la diretta roorzionalità tra ortata e ressione di monte ovvero tra ressione e ortata di valle. Nel caso delle turbine a vaore, le correlazioni recedenti ossono essere alicate ai grui di stadi comresi tra due sillamenti consecutivi (tronchi di turbina, fig.3.79) al fine di determinare la variazione delle ressioni di sillamento in funzione della variazione di ortata nei diversi tronchi di turbina. Fig Ad esemio, alicando la (3.134), la ressione del j-esimo sillamento risulta: 11

12 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore 2 ' ' ' ' v ' j mj Vj mj j = j = j (3.137) v j mj Vj m j V j Avendo indicato con la ortata volumetrica a monte ed avendo contraddistinto con l aice le grandezze a carico arziale. Nel caso di alicabilità della (3.136) risulterebbe invece una diretta roorzionalità tra la riduzione della ressione dello sillamento con la riduzione della ortata di vaore a valle: ' m ' j = (3.138) m j Le variazioni di ressione correlate con le variazioni di ortata si riflettono anche in termini di rendimento di stadio in quanto vengono alterati i raorti di esansione dei singoli stadi risetto a quelli nominali (vedi anche quanto verrà illustrato iù avanti a questo roosito). Anche in questo caso esistono in letteratura delle correlazioni che esrimono la variazione di rendimento a carico arziale. Ad esemio, semre con riferimento al generico tronco di turbina j, si uò utilizzare la seguente correlazione emirica: j j ξ ' η η m ' j = α j j 1 1 m j (3.139) con ξ = 1.4 e α =.1 er i tronchi di turbina di alta ressione e α =.14 er i tronchi di turbina di media e bassa ressione. 12

13 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE La regolazione er arzializzazione Tale regolazione consiste nel modulare la ortata massica in turbina variando la sezione di ammissione del vaore. La regolazione er arzializzazione è attuabile solo se la turbina è rovvista di una rima ruota ad azione, semlice o a salti di velocità, dato che solo in questo caso l ammissione del fluido uò essere raticata in corrisondenza di un settore che comrenda un certo numero di ugelli del rimo distributore (ammissione arziale) e comunque non è necessario che si svilui su tutta la eriferia degli ugelli. Solo nello stadio ad azione, infatti, la ressione monte-valle del rotore è la stessa er cui a valle di tutti i condotti statorici vige la stessa ressione indiendentemente dal fatto che siano o meno attraversati dal fluido: in tal caso la articella di fluido roveniente dal condotto statorico, non essendo sollecitata da differenze di ressione a modificare la roria traiettoria, imbocca correttamente il rosiciente condotto rotorico. Variando ertanto l amiezza del settore di ammissione si riesce a modulare la ortata di fluido introdotto mantenendo, in virtù del sistema di regolazione del generatore di vaore, inalterate le caratteristiche (ressione, temeratura) del vaore. Fig. 3.8 L ammissione arzializzata è utilizzata sia in condizioni di rogetto (in articolare er svincolare l altezza delle alette dalla ortata del fluido, laddove questa, in conseguenza di una elevata densità, imorrebbe 13

14 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore altezze di alettatura troo limitate) sia, e sorattutto, in condizioni di regolazione: questa consente infatti di ridurre la ortata di vaore evolvente nella macchina chiudendo uno o iù settori di alimentazione mantenendo, almeno er lo stadio ad azione arzializzato, condizioni di funzionamento (u/c1) molto rossime a quelle nominali di elevato rendimento. Da un unto di vista costruttivo, i canali (ugelli) del rimo distributore sono suddivisi in grui racchiusi in casse comunicanti con la condotta di alimentazione er mezzo di valvole che regolano l afflusso di vaore in ciascun settore di ugelli (fig. 3.81). Fig aertura valvole comletamente aerta unti valvola 25% 5% 75% 1% comletamente chiusa I III Potenza [%] II IV Fig

15 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE La regolazione er arzializzazione ura (cioè senza laminazione) si ottiene erò solo in corrisondenza dei cosiddetti unti valvola, cioè nelle condizioni di carico corrisondenti a uno o iù valvole comletamente aerte: nel caso infatti in cui una valvola risulti arzialmente aerta si genera una erdita er laminazione nel flusso di vaore che attraversa detta valvola. La regolazione er arzializzazione ura non è quindi una regolazione continua ma una regolazione a gradini (unti valvola). La fig illustra un diagramma di aertura delle valvole di arzializzazione in funzione del carico. Dal diagramma si evince che in una generica condizione di carico, fatta eccezione er i unti valvola, una valvola si trova arzialmente aerta: la laminazione che si determina in questa valvola interessa comunque solo una frazione della ortata di vaore che attraversa la macchina e quindi le enalizzazioni del rendimento sono sicuramente inferiori a quelle della regolazione er ura laminazione (vedi ar. successivo). In condizioni di iena arzializzazione si determinano comunque le seguenti condizioni che hanno un effetto negativo sul rendimento del ciclo termodinamico: si modificano le ressioni di sillamento e quindi la linea di esansione della turbina a vaore; si modifica, di conseguenza, il grado di rigenerazione del ciclo; si modificano le condizioni di funzionamento (cadute di ressione e di entalia) dei singoli stadi che determinano una riduzione del rendimento della turbina. Ai carichi arziali si riduce la ortata di vaore evolvente nell imianto variando la geometria del rimo statore; a valle del rimo statore erò, rimanendo inalterata la configurazione dei condotti ed evolvendo una minore ortata, la ressione tende a diminuire. Questo comorta una riduzione delle ressioni di sillamento che si riflette in una riduzione del grado di rigenerazione del ciclo e quindi in una riduzione del rendimento termodinamico. La macchina, inoltre, funziona nei vari stadi con ortate e ressioni diverse da quelle nominali con un conseguente decadimento del rendimento di stadio (vedi aragrafo recedente) e quindi dei tronchi di esansione, ossia una enalizzazione del rendimento della turbina. Al fine di valutare la variazione di caduta di ressione e di salto entalico nei singoli stadi della turbina, si consideri il diagramma ortata-ressione di monte di cui alla recedente fig Assumendo come ressione di valle quella di scarico dalla turbina (ressione al 15

16 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore condensatore) l unghia ierbolica del diagramma diventa di estensione ridottissima e quindi si uò considerare una diendenza lineare della ressione dalla ortata di valle. Invertendo quindi gli assi del diagramma si ottiene quindi la raresentazione di fig s Fig m Assumendo costante la ressione di scarico, si consideri l alicazione della suddetta legge lineare alle seguenti orzioni di turbina: ultimo stadio, enultimo iù ultimo stadio, terzultimo iù enultimo iù ultimo stadio, e così via fino ad arrivare alla turbina comleta. Si ottiene così un fascio di rette che raresenta l andamento delle ressioni a monte dei singoli stadi della macchina (fig. 3.84), fatta eccezione er il rimo (il rimo stadio è arzializzato er cui, in assenza di laminazione, la ressione si mantiene costante, ari alla ressione del vaore SH, grazie al fatto che alla riduzione di ortata corrisonde una riduzione di area di efflusso). Fig

17 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE Al variare del carico, e quindi della ortata di vaore rodotta, le ressioni monte-valle dei vari stadi sono date dall intersezione tra la verticale corrisondente al valore della ortata considerata e le rette che raresentano la diendenza ressione-ortata. In condizioni di carico arziale, oiché, come già illustrato, la ressione a monte del rimo stadio si mantiene costante mentre quella a valle (monte del secondo stadio) si riduce er effetto della riduzione di ortata, si ottiene un evidente incremento di salto di ressione nel rimo stadio. Anche i salti di ressione nei successivi stadi, seure in modo molto iù contenuto, subiscono una variazione risetto alle condizioni nominali; in articolare in tali stadi il salto di ressione tra monte e valle dello stadio tende a diminuire risetto ai valori nominali. Si ottiene quindi una ridistribuzione comleta delle ressioni negli stadi di turbina che comorta un eggioramento di rendimento dei singoli stadi e quindi della turbina nel suo comlesso. 17

18 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore La regolazione er laminazione Laddove non sia raticabile la regolazione er arzializzazione si attua la regolazione er laminazione che risulta decisamente iù enalizzante dell altra in termini di decadimento del rendimento dell imianto ai carichi arziali. Si realizza introducendo una valvola regolabile nel condotto di adduzione del vaore vivo a monte della turbina che determina, con la sua arziale chiusura, una erdita di carico localizzata e graduabile così da diminuire la ressione del vaore a valle a un valore mantenendone costante l entalia (laminazione isoentalica attraverso la valvola). Tale regolazione agisce quindi direttamente sul lavoro secifico riducendo il salto entalico disonibile er l esansione. valvola di regolazione h vaore - dal GV carico nominale TV carico arziale cond S Fig Lo strozzamento rovocato dalla valvola influenza comunque anche la ortata di vaore rodotta. Infatti, dal momento che le caratteristiche termodinamiche del vaore rodotto (SH, TSH) sono mantenute costanti dal sistema di regolazione del generatore di vaore e che nella valvola avviene una laminazione isoentalica, le condizioni di ammissione in turbina (valle valvola) risultano: ' = Δ h' = h SH SH T' = T( ', h') valvola (3.14) 18

19 M. GAMBINI: CENTRALI TERMOELETTRICHE Poiché er l isoentalica si uò considerare v = cost, suonendo valida l iotesi di blocco sonico er il rimo stadio della macchina si uò alicare la (1.136) che fornisce: ' m' = m (3.141) ossia la ortata diminuisce roorzionalmente alla ressione di ammissione in turbina. In questo tio di regolazione, la otenza viene regolata quindi sia er variazione del lavoro secifico (riduzione della caduta entaica in turbina er effetto della laminazione del vaore all ammissione), sia, come effetto conseguente, er variazione della ortata di vaore evolvente in turbina. La variazione delle condizioni del vaore all ammissione in turbina e la variazione di ortata nei vari stadi della macchina comorta una variazione delle ressioni di sillamento, del grado di rigenerazione del ciclo, del rendimento di esansione della turbina che ossono essere valutati con le stesse correlazioni già illustrate in recedenza. E evidente ertanto che nella laminazione, oltre ad essere resenti tutte cause di decadimento del rendimento illustrate er la arzializzazione, interviene l ulteriore e consistente causa di decadimento di rendimento connessa alla riduzione di salto entalico causata dalla laminazione del vaore nella valvola di regolazione. Di conseguenza, almeno er le centrali di medio-grande taglia è comunemente realizzata una regolazione er arzializzazione. 19

20 Ca. 3 - Le centrali con ciclo a vaore Effetti della regolazione sul rendimento globale. Il rendimento globale dell imianto ai carichi arziali risulta: η ' gv η' th η' elm η' g = ηg (3.142) η η η gv th elm Il decadimento di tale rendimento è da attribuire in massima arte al decadimento di rendimento del ciclo termodinamico ( η ' th < η th ) di cui si è discusso recedentemente, sia in relazione alla regolazione er arzializzazione che er laminazione, fornendo tutti gli elementi er rocedere ad una valutazione attendibile di tale rendimento (vedi esemio numerico riortato a fine aragrafo). Per quanto riguarda infatti la variazione di rendimento del generatore di vaore, rescindendo da eventuali variazioni della temeratura di uscita dei fumi correlate alle variazioni, risetto alla condizione nominale, della temeratura di ingresso dell acqua di alimento (riduzione della temeratura di fine rigenerazione ai carichi arziali) e alle diverse ortate nei circuiti dell acqua e dell aria-fumi, questa risulta relativamente contenuta e quindi, almeno in rima arossimazione, trascurabile. Il rendimento elettromeccanico, infine, si riduce ai carichi arziali ( η ' elm < η elm ) in relazione alla maggiore alla maggiore incidenza ercentuale delle erdite elettro-meccaniche e degli assorbimenti er ausiliari e er accessori. Tale rendimento uò essere valutato con buona arossimazione mantenendo costanti le erdite ai carichi arziali e quindi: P elm( diss) 1 = Pel 1 η (3.143) elm η ' elm = P P ' el el 1 < ηelm (3.143) ηelm 2