La mia tesi: un'introduzione.



Lo studio sviluppato in questa tesi riguarda un impianto di turbina a gas a combustione indiretta IFGT, argomento preso in esame all’IMSE, Istituto di Macchine e Sistemi Energetici dell’Università di Genova su suggerimento di Ansaldo Ricerche.

Il settore di studio delle turbine a gas a combustione indiretta (o esterna), costituisce un nuovo ed interessante settore di ricerca ancora poco sviluppato nel quale si stanno impegnando a livello mondiale molte delle industrie di maggior prestigio.
Il notevole interesse è legato alla grande abbondanza ed economicità delle riserve di carbone che, se impiegato in cicli combinati, permetterebbe di ottenere elevati rendimenti con una notevole riduzione dei costi dell’energia elettrica.
Il tema affrontato ha tratto spunto dai risultati di uno studio effettuato da Ansaldo su un impianto pilota di piccolissima potenza attraverso il coinvolgimento in un programma finanziato dalla Comunità Economica Europea, in cui Ansaldo è impegnata alla progettazione dello scambiatore ceramico.

Successivamente l’analisi dinamica di un impianto IFGT di media potenza è stata affrontata in una tesi sviluppata presso l’IMSE (L. Fantini, Modello Dinamico e Regolazione di un Turbogas a Combustione Esterna).
La presente tesi ha voluto prendere in esame due aspetti rilevanti per la progettazione di un ciclo IFGT: l’ottimizzazione termodinamica e lo studio del comportamento dell’impianto in condizioni sia di progetto, sia ai carichi parziali.
Gli studi di progetto e di fuori progetto dell’impianto sono stati condotti con l’utilizzo di GateCycle, un software sviluppato per l’analisi termodinamica a regime degli impianti. Il programma permette di progettare schemi di impianto, simulare il comportamento fuori progetto dei sistemi, prevedere e analizzare gli effetti di modifiche apportate ad impianti già esistenti. Questo programma è prodotto dalla Enter Software, Inc. con la sponsorizzazione dell’Electric Power Research Institute.

Utilizzando le icone dei componenti, GateCycle permette di disegnare lo schema di impianto sullo schermo del computer; successivamente vengono disegnati i collegamenti e vengono introdotti i parametri che caratterizzano ogni componente.
In questo modo il programma acquisisce i dati che, attraverso la simulazione, permettono di individuare le condizioni termodinamiche di funzionamento.

Questa tesi costituisce il primo utilizzo di questo programma, acquisito recentemente; dopo una prima fase di apprendimento, sviluppatasi attraverso l’uso di schemi di libreria e la costruzione di impianti semplici, si è fatto uso del software per simulare l’impianto IFGT e per individuare le soluzioni impiantistiche più convenienti.
Accanto a questo programma che ha costituito senza dubbio l’elemento di novità informatica introdotto, sono stati sfruttati altri supporti informatici già utilizzati in precedenza quali i programmi Excel e Matlab.

Parte dei risultati ottenuti sono stati presentati dall’autore al IX Convegno Tecnologie e Sistemi Energetici Complessi - “Sergio Stecco” tenutosi il 26 e 27 giugno 1997 presso il Politecnico di Milano.
 
 

Modello di impianto IFGT



Genova, Luglio 1997

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