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Gli Impianti Motori Termici

Gli Impianti Motori Termici. Master T.E.R.S.O. Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria Meccanica Università degli Studi di Cagliari cocco@dimeca.unica.it. Cagliari, Gennaio 2009. Gli Impianti Motori Termici. Ec. Ee. IMT. Combustibile. Energia utile. Ep. Perdite.

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Gli Impianti Motori Termici

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Presentation Transcript

  1. Gli Impianti Motori Termici Master T.E.R.S.O. Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria Meccanica Università degli Studi di Cagliari cocco@dimeca.unica.it Cagliari, Gennaio 2009

  2. Gli Impianti Motori Termici Ec Ee IMT Combustibile Energia utile Ep Perdite Un Impianto Motore Termico produce Energia Meccanica (Elettrica) mediante conversione termodinamica dell’energia chimica di un combustibile. Bilancio energetico globale: Ec=Ee+Ep Rendimento Globale: Ee/Ec

  3. Gli Impianti Motori Termici Lu Ec Qin Ee Organi meccanici Ciclo Combustione Comb. Energia netta Lavoro Calore Qout Ld Qf Perdite Perdite Perdite

  4. Gli Impianti Motori Termici Consumo Specifico di Combustibile (kg/kWh) Consumo Specifico di Calore (kcal/kWh) Costo di Produzione dell’energia (€/kWh)

  5. Gli Impianti Motori Termici CPE U Impianti di punta Impianti di base Fattore di utilizzazione U e ore equivalenti Neq

  6. Costi di Impianto

  7. Costo di produzione

  8. Le emissioni di CO2

  9. Impianti a Vapore ~ Rendimento netto 25-45% Combustibile Energia elettrica Vapore turbina a vapore generatore di vapore Aria Acqua Vapore Acqua Acqua di mare Conden- satore Pompe

  10. Miglioramento del rendimento • Riduzione della pressione al condensatore (fino a 0,04-0,06 bar); • Aumento della temperatura (fino a 600-620 °C) e della pressione massima del vapore (fino a 250-300 bar nei cicli UltraSuperCritici, USC); • Introduzione dei risurriscaldamenti ripetuti (normalmente uno, ma spesso anche due); • Introduzione della rigenerazione termica del ciclo attraverso gli spillamenti di vapore dalla turbina (almeno uno negli impianti più piccoli e fino a 10 negli impianti di maggiore potenza).

  11. Impianti a Vapore

  12. Impianti a Vapore

  13. Impianti a Vapore

  14. La Turbina a Vapore

  15. Impianti a Vapore

  16. Impianti a Vapore

  17. Il Generatore di Vapore

  18. Il Condensatore

  19. Turbine a Gas Rendimento netto 30-42% Combustibile Energia elettrica EE=30-42% CC ~ C T Fumi EF=55-65% aria

  20. Turbine a Gas

  21. Turbine a Gas

  22. Turbine a Gas Turbina a gas GE-LM6000 (40 MW)aeroderivata dal propulsore CF6-80-C2

  23. Turbine a Gas Turbina a gas GE-MS9001 (270 MW)

  24. Turbine a Gas Turbina a gas GE-LMS100 (100 MW)

  25. Turbine a Gas Turbina a gas ABB Gt24/26 con combustione sequenziale

  26. Turbine a Gas Turbina RollsRoyceTrent (Airbus 380)

  27. Turbine a Gas

  28. Raffreddamento palette

  29. Raffreddamento palette

  30. Raffreddamento palette

  31. Microturbine a Gas Rendimento netto 28-32%

  32. Microturbine a Gas

  33. Microturbine a Gas

  34. Impianti Combinati ~ ~ Rendimento netto 55-60% gas naturale fumi combustibile vapore surrisc fumi turbina a gas impianto a vapore GVR aria (comburente) energia elettrica (30-45%) energia elettrica (55-70%)

  35. Impianti IGCC ~ Rendimento netto 40-45% carbone gas grezzo acqua raffreddam. e depurazione scorie gassificazione H2S, COS, NH3, particolato, … gas pulito vapore ossigeno N2, Ar, CO2, … sezione di potenza gas combusti ASU aria energia elettrica

  36. Cogenerazione e Trigenerazione La produzione combinata di energia elettrica e termica (o frigorifera) consente di conseguire un risparmio di energia primaria rispetto alla generazione separata e pertanto viene incentivata

  37. Il risparmio di energia 150-100 IRE= 150

  38. Rendimento e potenza

  39. Rendimento elettrico e termico

  40. Rendimento elettrico e termico Microturbine a gas cogenerative Motori a gas cogenerativi

  41. Bilanci energetici

  42. Trigenerazione

  43. Trigenerazione Frigorifero a compressione Frigorifero ad assorbimento

  44. Trigenerazione Caratteristiche di gruppi ad assorbimento

  45. I sistemi in fase di sviluppo H2 H2 PETROLIO REFORMING CO2 GAS NATURALE REFORMING CARBONE GASSIFICAZIONE BIOMASSE GASSIFICAZIONE EOLICA ELETTROCHIMICA SOLARE TERMOCHIMICA CO2 NUCLEARE TERMOCHIMICA

  46. FINE

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