Nella presente memoria viene analizzato un ciclo composto chiuso di turbina a gas ad aria secca, compreso tra due sorgenti di calore prefissate di capacità termica infinita. Per definizione, sarà sempre lo stesso fluido ad operare ciclicamente nell’impianto, senza che la somministrazione di calore ne venga a modificare la composizione chimica. Il corrispondente ciclo Brayton semplice primitivo, già analizzato da [1], [2] e [3], risulta modificato dall’introduzione di interrefrigerazioni e riscaldamenti ripetuti, al fine di incrementarne la potenza utile. Scopo del presente lavoro è quello di ricavare la massima potenza, mantenendo per ora l'ipotesi che si tratti di un ciclo limite, tenendo conto delle condizioni al contorno e di eventuali vincoli imposti, cercando di ricavare, al variare dei parametri in gioco, le soluzioni più convenienti dal punto di vista termoeconomico, con particolare riguardo al dimensionamento degli scambiatori di calore, all'efficienza e alla compattezza dell'impianto. Si intende altresì incrementare l’effetto Carnot, mediante il recupero di calore da parte di un ciclo a vapore acqueo parzialmente subordinato al primo a gas, nel senso che la fase di vaporizzazione avviene a spese del calore rilasciato dal primo mediante una isobara-isoterma di temperatura pari a quella della sorgente "fredda" che limita inferiormente il predetto ciclo chiuso a gas. L'obiettivo successivo degli A.A. in un prossimo lavoro sarà quello di rianalizzarlo ipotizzando che costituisca il topping di un impianto CCGT (Combined Cycle Gas Turbine Plant) a completo recupero. Per determinare la potenza ottimale del ciclo si applicano tecniche di calcolo adatte a risolvere problemi di minimo condizionato mediante l’impiego di un programma min-max. ideato da [4] e implementato successivamente dagli A.A. e nel presente lavoro.

Ottimizzazione di Cicli Composti Chiusi di Turbina a Gas in vista del loro utilizzo negli Impianti CCGT

MISTRETTA, Marina
2001

Abstract

Nella presente memoria viene analizzato un ciclo composto chiuso di turbina a gas ad aria secca, compreso tra due sorgenti di calore prefissate di capacità termica infinita. Per definizione, sarà sempre lo stesso fluido ad operare ciclicamente nell’impianto, senza che la somministrazione di calore ne venga a modificare la composizione chimica. Il corrispondente ciclo Brayton semplice primitivo, già analizzato da [1], [2] e [3], risulta modificato dall’introduzione di interrefrigerazioni e riscaldamenti ripetuti, al fine di incrementarne la potenza utile. Scopo del presente lavoro è quello di ricavare la massima potenza, mantenendo per ora l'ipotesi che si tratti di un ciclo limite, tenendo conto delle condizioni al contorno e di eventuali vincoli imposti, cercando di ricavare, al variare dei parametri in gioco, le soluzioni più convenienti dal punto di vista termoeconomico, con particolare riguardo al dimensionamento degli scambiatori di calore, all'efficienza e alla compattezza dell'impianto. Si intende altresì incrementare l’effetto Carnot, mediante il recupero di calore da parte di un ciclo a vapore acqueo parzialmente subordinato al primo a gas, nel senso che la fase di vaporizzazione avviene a spese del calore rilasciato dal primo mediante una isobara-isoterma di temperatura pari a quella della sorgente "fredda" che limita inferiormente il predetto ciclo chiuso a gas. L'obiettivo successivo degli A.A. in un prossimo lavoro sarà quello di rianalizzarlo ipotizzando che costituisca il topping di un impianto CCGT (Combined Cycle Gas Turbine Plant) a completo recupero. Per determinare la potenza ottimale del ciclo si applicano tecniche di calcolo adatte a risolvere problemi di minimo condizionato mediante l’impiego di un programma min-max. ideato da [4] e implementato successivamente dagli A.A. e nel presente lavoro.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/20.500.12318/15273
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