Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche - fisica/mente

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Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche La sistemazione dei gruppi può essere longitudinale o trasversale. Nella sistemazione longitudinale viene limitata la larghezza della sala macchine, con conseguente alleggerimento delle strutture di copertura del fabbricato; per contro viene aumentata notevolmente la lunghezza della sala stessa. La disposizione trasversale risponde meglio alla simmetria generale dell’unità e dei suoi ausiliari e richiede un percorso minore delle tubazioni di collegamento tra la caldaia e la turbina. 30
Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche Nel caso in cui la centrale termoelettrica sia destinata ad alimentare un determinato carico a sé stante (stabilimento, complesso industriale concentrato, ecc.) fornendo eventualmente anche il vapore necessario, l’ubicazione dell’impianto è strettamente vincolata a quella del centro industriale alimentato, del quale è parte integrante. La scelta del sito per le centrali destinate ad alimentare reti di distribuzione di energia elettrica va effettuata in modo da rendere minimo lo sviluppo delle linee di trasporto e le perdite di energia; inoltre si cerca di realizzare la massima economia nel trasporto dei combustibili ed il facile approvvigionamento della quantità d’acqua necessaria per la condensazione del vapore (100÷150 m 3 /h di acqua condensatrice per ogni MW di potenza installata). Qualora la centrale debba essere costruita lontana da sufficienti disponibilità d’acqua, l’acqua condensatrice viene raffreddata in ciclo chiuso in apposite torri di raffreddamento che, per grandi impianti, assumono dimensioni considerevoli. In tal caso però l’acqua condensatrice ha una temperatura più alta di quella corrispondente all’acqua di mare o di fiume e quindi la pressione assoluta nel condensatore è superiore e il rendimento del ciclo ne risulta peggiorato. E’ preferibile quindi che le centrali termoelettriche siano ubicate in riva al mare o a fiumi o canali di portata adeguata. Inoltre, a parità di altre condizioni, l’ubicazione della centrale è determinata dal confronto fra il costo di trasporto del combustibile e il costo di trasporto dell’energia elettrica. Per le linee di trasporto dell’energia elettrica il costo Ot è composto dagli oneri afferenti l’immobilizzo di capitale (i+a)C e dai costi di esercizio, fra i quali prevalgono nettamente gli oneri dovuti alle perdite elettriche. In prima approssimazione si può scrivere: O t = ( i + a) ⋅ C + k ⋅ R ⋅ V e per il costo unitario ot, supposto un diagramma di carico costante con potenza P per N ore: o t L’andamento del costo in funzione di N è decrescente con legge iperbolica, e sarà tanto minore quanto maggiore è la tensione di esercizio V. Il costo del trasporto del combustibile è assai variabile, a seconda che venga effettuato con mezzi continui (oleodotti, metanodotti) o discontinui (navi, autobotti, ferrovia). Nel primo caso prevalgono i costi afferenti le spese di primo impianto (interessi e ammortamento), di fronte ai quali il costo di esercizio (energia spesa per il riscaldamento e il pompaggio) è molto minore; in genere i costi di trasporto sono inglobati nel costo di fornitura dalla raffineria. Nel secondo caso il costo è proporzionale alla quantità trasportata e dipende dalla distanza dal luogo di fornitura e dal mezzo di trasporto impiegato. 2 2 P ⋅ cos Ot ( i + a) ⋅C R ⋅ P = = + k ⋅ P ⋅ N P ⋅ N N ⋅V 2 ϕ 2 2 ⋅ cos ϕ 31
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Materiali per tubazioni impiegati n
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Turbina a vapore MITSUBISHI da 1200
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Alimentazione cassa ugelli di turbi
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Essendo tc la temperatura del vapor
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