Nel presente lavoro è descritta la caratterizzazione del set up sperimentale di un impianto per la generazione distribuita di energia multi combustibile. L'impianto, realizzato presso l'Istituto Motori del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Napoli, è basato su una microturbina a gas da 100 kW elettrici modello Turbec T100P. Nel lavoro sono evidenziate le potenzialità e la flessibilità offerte dal setup sperimentale tali da consentire l'analisi delle prestazioni della macchina in caso di adozione di combustibili alternativi al gas naturale ed al variare delle condizioni di carico. Normalmente l'interscambiabilità di combustibili in macchine reali viene espressa mediante l'indice di Wobbe. Esso è definito dalla relazione IW=HHV/?(GS ) , dove HHV è il potere calorifico superiore e GS rappresenta la gravità specifica. Un identico indice di Wobbe implica lo stesso flusso energetico in ingresso a parità di temperatura, pressione, apertura valvole e perdite di carico. L'indice di Wobbe, pur rappresentando un utile elemento di comparazione, non può tener conto delle reali variazioni dei flussi reagenti e di tutta la termofluidodinamica del combustore in generale, questo specialmente nel caso di combustibili che presentano caratteristiche fisico-chimiche estremamente diverse tra loro. Ne consegue che per qualsiasi analisi degli effetti legati alla variazione di combustibile è di importanza fondamentale, oltre all'indice di Wobbe, anche lo studio del comportamento della macchina in condizioni reali. Nel presente lavoro sono state analizzate le prestazioni in termini di rendimento globale dell'impianto e di emissioni gassose allo scarico al variare del combustibile. Sono in particolare studiate miscele binarie di metano e di idrogeno a differenti tenori, contenendo la variazione dell'indice di Wobbe nell'ordine del 2%. Questo per assicurare la massima similitudine tra i flussi gassosi in ingresso alla camera di combustione e, pertanto, la possibilità di analizzare l'influenza dell'idrogeno sulla fenomenologia di combustione dal confronto tra i risultati sperimentali delle miscele e quelli relativi al metano puro. Inoltre, sono stati caratterizzati i flussi reagenti, la distribuzione delle portate di combustibile fra linea diffusiva (pilot) e premiscelata (main) all'interno del combustore e le portate dei gas combusti.
IMPIANTO PER LA GENERAZIONE DISTRIBUITA MULTI COMBUSTIBILE,BASATO SU MICROTURBINA A GAS: ,SETUP E ANALISI SPERIMENTALE
Calabria R;Chiariello F;Massoli P;Reale F
2012
Abstract
Nel presente lavoro è descritta la caratterizzazione del set up sperimentale di un impianto per la generazione distribuita di energia multi combustibile. L'impianto, realizzato presso l'Istituto Motori del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Napoli, è basato su una microturbina a gas da 100 kW elettrici modello Turbec T100P. Nel lavoro sono evidenziate le potenzialità e la flessibilità offerte dal setup sperimentale tali da consentire l'analisi delle prestazioni della macchina in caso di adozione di combustibili alternativi al gas naturale ed al variare delle condizioni di carico. Normalmente l'interscambiabilità di combustibili in macchine reali viene espressa mediante l'indice di Wobbe. Esso è definito dalla relazione IW=HHV/?(GS ) , dove HHV è il potere calorifico superiore e GS rappresenta la gravità specifica. Un identico indice di Wobbe implica lo stesso flusso energetico in ingresso a parità di temperatura, pressione, apertura valvole e perdite di carico. L'indice di Wobbe, pur rappresentando un utile elemento di comparazione, non può tener conto delle reali variazioni dei flussi reagenti e di tutta la termofluidodinamica del combustore in generale, questo specialmente nel caso di combustibili che presentano caratteristiche fisico-chimiche estremamente diverse tra loro. Ne consegue che per qualsiasi analisi degli effetti legati alla variazione di combustibile è di importanza fondamentale, oltre all'indice di Wobbe, anche lo studio del comportamento della macchina in condizioni reali. Nel presente lavoro sono state analizzate le prestazioni in termini di rendimento globale dell'impianto e di emissioni gassose allo scarico al variare del combustibile. Sono in particolare studiate miscele binarie di metano e di idrogeno a differenti tenori, contenendo la variazione dell'indice di Wobbe nell'ordine del 2%. Questo per assicurare la massima similitudine tra i flussi gassosi in ingresso alla camera di combustione e, pertanto, la possibilità di analizzare l'influenza dell'idrogeno sulla fenomenologia di combustione dal confronto tra i risultati sperimentali delle miscele e quelli relativi al metano puro. Inoltre, sono stati caratterizzati i flussi reagenti, la distribuzione delle portate di combustibile fra linea diffusiva (pilot) e premiscelata (main) all'interno del combustore e le portate dei gas combusti.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
