31 01 17

Page 1

Corso di Sistemi Energetici L Esame del 31-1-2017 1. È assegnato il ciclo a vapore a recupero cogenerativo mostrato in figura, caratterizzato dai seguenti parametri di progetto: • Gas caldi in ingresso in caldaia (a): m=100 kg/s; T=500°C; cp=1.1 kJ/kgK • Vapore surriscaldato (5): p=40 bar, T=450°C • Vapore risurriscaldato (7): p=16 bar, T=450°C • Acqua all’ingresso del corpo cilindrico (3) : ∆T sub- cooling = 5°C, cp acqua = 4.84 kJ/kgK • Temperature acqua surriscaldata per utenza termica: TA=TB=TD=80°C; TE=100°C; TC=TF=120°C • Pressione spillamento cogenerativo (8) = 2.7 bar • Condizioni condensato da scambiatore cogenerativo di alta temperatura (9): liquido saturo • Pressione di scarico turbina a vapore (10) = 1 bar • Temperatura finale condensato (1) = 90°C • Calore specifico medio acqua a temperature comprese tra 80 e 130°C = 4.2 kJ/kgK • Rendimento isentropico turbina a vapore: sezione AP (5-6)=88%; sezione MP (7-8)=90%; sezione LP (8-10)=87% • Temperatura gas camino (e) = 100°C • Perdite di carico in tutti gli scambiatori di calore trascurabili • Perdite termiche dalla caldaia a recupero = 0.5% del calore ceduto dai gas Si chiede quanto segue, assumendo opportuni valori per eventuali dati mancanti: a) Si calcoli la portata di vapore evaporata in caldaia. (10 punti) b) Si calcoli l’entalpia dei flussi 8, 9, 10, 1. (5 punti) c) Si calcoli la portata d’acqua riscaldata nello scambiatore cogenerativo in caldaia, che tratta il flusso d’acqua B-C. (5 punti) d) Si calcoli la portata di vapore estratta dalla turbina al flusso 8 e la portata d’acqua prodotta nel ramo D-E-F. (10 punti) e) Si calcolino i valori di UA dei banchi SH, RH ed EVA nella caldaia a recupero. Si consideri che SH ed RH sono posizionati in parallelo all’interno dell’HRSG. (15 punti) Nota per la…