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Autore: J. Oman, B. Sirok, J. Smrekar

Collana: FM - 2004 Sorrento - Third International Symposium - Energy and Environment

Note:


The objective of the paper is to present the analysis of experimental data on the transition phenomena of mass and heat transfer in the natural draft cooling tower connected with the condenser in the unit and the influence of both on the unit's performance. The effectiveness of heat transfer in the cooling tower influences the saturation temperature in the condenser, which affects the load of the steam turbine and consequentially the efficiency of the unit. The analysis presented in the paper is based on the results of simultaneous measurements of the unit's performances, the thermodynamic variables in the cooling tower and the parameters of the condenser. The results of measurements as well as the results of analysis are presented graphically. The reconstruction of the cooling tower was performed for it's bad operational characteristics. After reconstruction, the measurements of cooling tower, condenser and performance tests of unit were repeated. The analysis was carried out from the point of view of operating characteristics of the unit's cold end i.e. of the cooling tower and the condenser. The results indicated that after improvement of the cooling tower efficiency the bad operating conditions in the condenser exposed to view. After improvements of the cooling tower operational characteristics the efficiency of the unit as whole was improved, but the calculations show that through condenser still more exergy is destroyed, therefore it is necessarily to improve the condenser's performance.


Le prove energetiche periodiche dei blocchi presso le centrali termoelettriche vengono espletate al fine di controllare la qualità del funzionamento e migliorare il rendimento dei processi termodinamici. L'ideazione delle prove è tale, da permettere di controllare la trasformazione delle energie durante l'intero processo ed anche nelle sue singole parti. Data la periodicità delle prove, queste devono essere quanto mai ripetibili. Per permettere il confronto dei risultati, sono ideate in conformità a metodi e procedimenti standardizzati, ad esempio per valutare la qualità del funzionamento dei condensatori, delle torri di raffreddamento ecc. In base ai risultati di misurazioni ottenuti vengono effettuate le analisi termodinamiche e le ottimizzazioni, derivanti tutte dal presupposto, che lo scopo principale della centrale termoelettrica sia quello di ottenere quanta mai energia elettrica dall'exergia del combustibile entrante. Risulta che i rendimenti elevati delle centrali termoelettriche non si basano solamente sulla quantità dell'energia


elettrica prodotta, ma dipendono anche dalla quantità di calore, che nella parte fredda del processo fuoriesce nella zona circostante.
L'articolo riporta i risultati di due serie di prove successive, effettuate nell'ambito dei test periodici sul blocco 4, potenza 275 MW presso la Centrale termoelettrica di Šoštanj, Slovenia. Le prime prove sono state effettuate prima della ristrutturazione della torre di raffreddamento, mentre la seconda serie di prove è avvenuta a ristrutturazione ultimata. Uno dei risultati più importanti delle prime prove è la constatazione che il funzionamento della torre di raffredda-mento nella quale si raffredda l'acqua dal condensatore, è spiccatamente cattivo. L'efficacia del trasferimento del calore nella torre di raffreddamento influisce sulla temperatura e sulla pressione nel condensatore, il che condiziona la potenza e il rendimento del blocco. L'analisi esposta nell'articolo si basa sui dati della misurazione simultanea dei parametri nella torre di raffreddamento, nel condensatore e sull'intero impianto del blocco 4. I risultati di misurazione necessari per la valutazione della qualità del funzionamento della torre di raffreddamento includono anche i parametri all'interno della torre. Tali dati sono stati in gran parte raccolti mediante dei dispositivi di misurazione, posizionati su un robot mobile, telecomandato. Dopo ultimata la ristrutturazione della torre di raffreddamento, le prove sono state ripetute su tale blocco. I primi risultati dell'analisi hanno dimostrato che la qualità del funzionamento della torre di raffreddamento sono essenzialmente migliorati. Sono migliorate le condizioni del funziona-mento nel condensatore, si è riscontrato anche un incremento del rendimento del blocco. I risultati del funzionamento post ristrutturazione apparentemente favorevoli, sono stati capovolti da una più dettagliata analisi exergetica del processo. E' stato dimostrato che dopo la ristruttura-zione della torre, nonostante il maggiore rendimento del blocco, il flusso dell'exergia distrutta nel condensatore è maggiore rispetto alle cattive condizioni di funzionamento primarie sulla torre di raffreddamento. I risultati ottenuti sono stati confrontati ai parametri tecnicamente raggiungibili, dimostrando che le caratteristiche di funzionamento del condensatore sono talmente cattive, che il condensatore non può seguire i miglioramenti, conseguiti mediante la ristrutturazione della torre di raffreddamento. E' questa la causa per cui solo una minor parte dell'exergia ottenuta a nuovo si trasforma in potenza elettrica del blocco, mentre la parte maggiore si distrugge nel condensatore ovv. si rilascia nella zona circostante. E' urgente dunque rinnovare anche il condensatore, aumentandone essenzialmente la capacità.