Analisi e modellazione di impianti di produzione elettrica a ... - Enea

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RICERCA DI SISTEMA ELETTRICO pag. 41 di 177 Tema di ricerca 5.2.5.2 “Centrali a polverino di carbone - Riduzione costi” Analisi e modellazione di impianti di produzione elettrica a carbone equipaggiati con sistemi CCS efficienza del sistema di generazione elettrica nel nostro Paese, dall’altra migliorare le prestazioni ambientali dell’impianto attraverso le tecnologie più avanzate. Figura 3.13 - Impianto Torre Valdaliga (Civitavecchia) Fonte [15] La nuova centrale produce a pieno regime circa 12.000 GWh all’anno, pari alla metà del fabbisogno elettrico dell’intera regione Lazio. Potenza lorda ai morsetti 660 MWe Potenza termica 1420 MWt Rendimento netto 44,7 % Potenza termica sorgente inferiore 663 MWt Consumo di carbone al carico nominale 200 t/h Tabella 3.4 - Dati generali per sezione- Fonte [15] L’energia prodotta è destinata a coprire la base del diagramma di carico giornaliero della rete; inoltre l’impianto può partecipare alla ripartizione del carico fra il minimo tecnico e il carico F
RICERCA DI SISTEMA ELETTRICO pag. 42 di 177 Tema di ricerca 5.2.5.2 “Centrali a polverino di carbone - Riduzione costi” Analisi e modellazione di impianti di produzione elettrica a carbone equipaggiati con sistemi CCS nominale continuo, funzionare su rete isolata, partecipare alla regolazione primaria e secondaria della frequenza di rete. Schema impianto Il carbone importato di alta qualità (BTZ) arriva via mare sulle banchine, viene trasportato dentro nastri ermetici, immagazzinato in serbatoi a cupola sigillati (i coal dome). Per essere macinato, trasportato e bruciato il carbone viene essiccato e riscaldato nel mulino stesso con un flusso di aria calda (aria primaria). L’aria asporta il polverino prodotto dalla macinazione e dopo aver attraversato il classificatore, dove le particelle meno fini sono separate e ricircolate al mulino, provvede anche al trasporto in tubazioni a ciascun singolo bruciatore. L’aria primaria è fornita al mulino da un ventilatore centrifugo, e in uscita dal mulino viene miscelata a una corrente di aria fredda per regolare la temperatura del polverino. L’aria comburente (aria secondaria) viene prelevata dall’ambiente mediante i ventilatori e inviata in caldaia dopo essere stata preriscaldata prima dai riscaldatori aria-vapore e successivamente dagli scambiatori rigenerativi aria-gas di tipo Ljungstroem. Le tre caldaie in fase di avviamento sono alimentate a gas naturale; quando il regime termico della caldaia raggiunge il valore corrispondente a circa il 20% del carico nominale, viene avviata la sequenza per la combustione a carbone. Questa considerazione non è stata fatta il fase di modellazione dell’impianto, infatti l’interesse si è concentrato sul funzionamento a regime. Le tre sezioni sono equipaggiate con generatori di vapore per ciclo termico supercritico a circolazione forzata, del tipo a torre con bilanciamento (camera di combustione in leggera depressione) dotata di catalizzatore DeNOx con relativo by-pass e riscaldatori rigenerativi aria-fumi sistemati nel secondo giro fumi (parte discendente della caldaia). I bruciatori, del tipo a bassa produzione di NOx, sono dotati di rilevatore di fiamma, torcia di accensione a gas naturale, regolazione automatica della portata dell’aria e sistema di controllo e protezione. Il vapore surriscaldato prodotto dalla caldaia alla pressione di circa 250 bar e temperatura di 600°C, viene inviato alla turbina di alta pressione per poi rientrare nel generatore per subire un risurriscaldamento e ritornare alla turbina di media pressione. Il vapore in uscita dall’ultima turbina, a una pressione inferiore a 0.005 MPa, lambisce la superficie esterna dei fasci tubieri, cede calore e condensa. Il condensatore è collegato agli scarichi dei corpi BP della turbina mediante due colli indipendenti che fanno capo ad un’unica camera vapore, il condensato raccolto nel pozzo caldo viene inviato mediante pompe di estrazione al sistema di trattamento e successivamente al ciclo rigenerativo di bassa pressione. L’acqua di refrigerazione è prelevata dal Mar Tirreno tramite un’opera di presa profonda ubicata ad una distanza di circa 500 metri dalla battigia e convogliata, con condotte sottomarine, alle vasche di filtrazione e da qui ai condensatori, per poi essere rimandata al mare tramite un’opera di restituzione. Poiché tutto il circuito dell’acqua di refrigerazione non è stato modificato nella conversione della centrale, la portata di acqua è rimasta invariata rispetto al precedente prelievo (circa 24 m3/s); in compenso il nuovo ciclo termico, grazie al miglior rendimento, determina una diminuzione del carico termico scaricato al condensatore, per cui l’incremento di temperatura dell’acqua allo scarico è inferiore agli 8°C massimi consentiti per legge. Per quanto riguarda il lato fumi, una volta ceduto il calore all’acqua supercritica, è soggetto a diversi trattamenti al fine di portare le concentrazioni degli inquinanti entro i limiti di normativa. Il
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