Centrali termoelettriche a vapore. Lay out, cicli termodinamici e loro
ottimizzazione, spillamenti rigenerazione. La condensazione. La
regolazione. Centrali con turbine a gas. Gruppi combinati gas-vapore. Impianti idroelettrici.
Impianti nucleari (BWR, PWR) . Impianti nucleari della generazione III+ e IV. La cogenerazione con turbine a vapore in contropressione. Cogenerazione con turbine a gas e con gruppi combinati. Cogenerazione con motori a combustione interna.
Power Generation Handbook – P. Kiameh –Mc Graw Hill – 2002 ISBN 0-
07-139604-7
Note integrative distribuite a lezione.
Obiettivi Formativi
Completamento ed approfondimento delle conoscenze relative alle
caratteristiche costruttive e funzionali delle centrali termiche e nucleari
per la produzione di energia elettrica con particolare riferimento alla
ottimizzazione energetico-impiantistica, alla riduzione dell’impatto
ambientale, alla sostenibilità economica. Completamento e
approfondimento delle conoscenze relative ai sistemi di cogenerazione
(energia elettrica, termica e frigorigena).
Prerequisiti
Si richiedono conoscenze pregresse sui sistemi energetici acquisite nei
corsi di laurea in Ingegneria meccanica, in particolare quelle dei corsi di
Sistemi energetici e Macchine.
Metodi Didattici
Lezioni frontali, esercitazioni, sviluppo assistito a un caso studio
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale e discussione di un elaborato su un caso studio.
Programma
Programma del corso
Cenni sui fabbisogni energetici e fonti primarie, usi dell'energia. Mix
energetico per la produzione di elettricità. Rete elettrica nazionale e
internazionale. Curve di domanda elettrica. Le grandi centrali per la
generazione di energia elettrica. Problematiche generali di impatto
ambientale.
Centrali termoelettriche. Cicli termodinamici. . Miglioramenti dell’
efficienza del ciclo. Il ciclo del combustibile. Il circuito dei fumi. Il circuito
acqua vapore. Elementi di dimensionamento.
Camera di combustione. Evaporazione e surriscaldamento.
Dimensionamento caldaia.
Corpi turbina. Varie configurazioni impiantistiche. Condensatori, torri
evaporative degasatori
Cicli combinati. Varie configurazioni impiantistiche.
Impianti nucleari, fisica nucleare, fisica del reattore. La fissione come
fonte di energia termica.
Configurazione delle filiere nucleari, cenni storici. Impianti PWR Lay out ,
cicli termodinamici. Problemi di sicurezza. Impianti BWR e loro
evoluzione. Progetto CANDU . Calcolo del ciclo termodinamico.
Reattori veloci. Reattori autofertilizzanti. Reattori della terza generazione.
Prospettive future (Reattori di generazione III+ e IV).
Cogenerazione con turbine a vapore. Cogenerazione con turbine a gas e
gruppi combinati. Sviluppo del progetto di massima di un impianto di cogenerazione.
Cogenerazione con motori alternativi a Combustione Interna.
Trigenerazione.
Analisi assistita di un caso di studio.