sistemi di regolazione degli impianti turbogas e ciclo combinato l.
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Sistemi di regolazione degli impianti turbogas e ciclo combinato

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Sistemi di regolazione degli impianti turbogas e ciclo combinato. Evoluzione parco turbogas. Fino a 10 anni fa i gruppi TG erano solo i cicli aperti per il funzionamento di picco ( poche migliaia di MVA )

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
evoluzione parco turbogas
Evoluzione parco turbogas
  • Fino a 10 anni fa i gruppi TG erano solo i cicli aperti per il funzionamento di picco (poche migliaia di MVA)
  • Ad oggi esistono circa 15000 MVA di alternatori mossi da turbine a gas (in ciclo semplice, in ciclo combinato, in impianti di repowering e di cogenerazione)
presenza di unit turbogas nella rete elettrica italiana in ciclo semplice combinato ripotenziato
Presenza di unità Turbogas nella rete elettrica italiana(in ciclo semplice, combinato, ripotenziato)
  • Effetti positivi
  • Effetti negativi

In rete perturbata

In riaccensione di rete

temperatura allo scarico diagramma t s
Temperatura allo scarico (diagramma T-s)

T

Tf

Tex

Ta

Tc

Tf

Tex

Tc

Qa

Qc

Ta

Tf ~ Ta + Hci Qc

cf Qa

IGV

s

temperatura limite allo scarico
Temperatura limite allo scarico

Tf-lim

Tex-lim

Tex

(Ta)

Qa (IGV)

Qc

Wnom

Wg

turbina
Turbina

Temperature in °C

selettore di minimo
Selettore di minimo

Selettore di minimo

regolatore combustibile
Regolatore combustibile

1

0.23

Regolatore di combustibile

1

1.5

-0.1

1.5

contributo sezione vapore impianti cc
Contributo sezione vapore impianti CC
  • Potenza disponibile nei fumi
  • Caldaia in “sliding pressure mode”
  • Potenza alla turbina a vapore
schema di regolazione tipico

Wmax

prefiss

carico

Wric

Wrip

Wb

ILF

Texmis

-

Wmin

IGV

Rtex

prefiss.Tex

Tex

TG

Qa

M

I

N

+

-

Vel

FB

-

Qg

Rw

VG

RW

-w

Pot

regolazione di velocità

RETE

f

CARICO

regolazione di potenza

Schema di regolazione tipico

+Wg

+Wg

-Wa

-Wa

caratteristica frequenza potenza
Caratteristica frequenza-potenza

Frequenza

[Hz]

52

51

Tex-lim

50

Potenza

49

Il margine di potenza (eventualmente disponibile) viene completamente eroso dalla riduzione di frequenza

Tex-picco

48

-4% +2%

Wnom

load rejection in rete perturbata

H

H

n

Q

Q

Q

n

n

a

2

Load rejection in rete perturbata
  • Possibili cause di fallimento in avviamento manovra LR
    • apertura valvole ON-OFF (anticipazione del LR a f>47.5Hz)
    • mancanza di fiamma o alte differenze di temperatura
    • fallimento apertura serrande by-pass fumi al camino

STALLO PER BASSA PORTATA ARIA

prevalenza

Valvole ON-OFF a w=95%

Caratteristica

di resistenza

della Turbina

(lineare in Qa)

Caratteristiche

di prevalenza

del Compressore

(ampiezze

quadratiche in Qa)

Ta

Tc

Tf

Tex

Qa

Qc

Portata aria

IGV

avviamento tipico tg
Avviamento tipico TG

[%]

Velocità

100

Temperatura scarico

80

60

IGV

40

20

Combustibile

Potenza

0

0

5

10

15

20

25

30

minuti

impianti turbogas

2

f’max P’c

intervento termoregolazione

Pg

tempo costante

Pc

Pg

Pc

pendenza costante

fmax Pc

Impianti turbogas
  • +Rapidità di risposta (fuori termoregolazione)
  • +Vicinanza ai centri di carico
  • - Limiti di termoregolazione e rampe
  • - Vincoli di combustione
attacco carico spento su tg
Attacco carico spento su TG

DWa

DWg

tempo [s]

0 1 2 3 4 5 6 7

DfOO

Df

riaccensione di rete tramite isole di carico isola di carico tipica
Riaccensione di rete tramite isole di caricoIsola di carico tipica
  • Semi-isola con TG e carico
  • Semi-isola con HY e carico
  • Parallelo tra semi-isole
    • e carichi comuni
  • Parallelo con altre reti

TG

HY

attacco carico spento su tg e hy

Dfoo

Df

DW

DWa

c

W

W

W

W

gTG

gHy

TG

HY

W

W

W

W

gTG

gHy

c

W

c

Attacco carico spento su TG e HY
attacco carico spento su tg e hy25
Attacco carico spento su TG e HY

DWa

DWg

DW

TG

DW

HY

tempo [s]

0 2 4 6 8 10

Df OO

Df

Df ‘