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Ottimizzazione dei recuperi termici in un impianto con cella a combustibile a carbonati fusi tramite la tecnica della pinch analysis

Informazioni tesi

  Autore: Davide Pagliarulo
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2008-09
  Università: Politecnico di Torino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Energetica e Nucleare
  Relatore: Vittorio Verda
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 228

Il presente studio consiste nell’analisi delle possibilità di effettuare recuperi termici in un impianto di cogenerazione di energia elettrica e idrogeno. L’impianto, per ora ancora in fase di progettazione, si colloca all’interno del progetto BioH2Power ed è costituito da una cella a combustibile a carbonati fusi (MCFC) integrata con ciclo a gas.

Dapprima lo studio verrà affrontato a partire dalle condizioni di progetto dell’impianto. Tramite l’utilizzo della pinch analysis, si giungerà alla definizione dei fabbisogni termici dell’impianto e al tracciamento della rete di scambiatori di calore corrispondente ai recuperi termici stabiliti. Utilizzando opportune funzioni di costo, si stimerà infine il costo complessivo della rete suddetta.

Successivamente, l’analisi prenderà in oggetto svariati casi fuori progetto, corrispondenti a configurazioni ottenute variando ripetutamente i dati in esame. Per ognuno dei suddetti casi, verrà effettuato lo stesso studio condotto per l’impianto nelle condizioni di progetto: si determineranno cioè i fabbisogni, si traccerà la rete di scambiatori di calore e se ne stimerà il costo.

Infine, avendo a disposizione tutte le suddette informazioni, si indagherà sull’esistenza di eventuali correlazioni tra il costo totale della rete di scambiatori di calore e i parametri fisici che caratterizzano ognuna delle configurazioni considerate precedentemente.

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SOMMARIO Il presente studio consiste nell’analisi delle possibilità di effettuare recuperi termici in un impianto di cogenerazione di energia elettrica e idrogeno. L’impianto, per ora ancora in fase di progettazione, si colloca all’interno del progetto BioH2Power ed è costituito da una cella a combustibile a carbonati fusi (MCFC) integrata con ciclo a gas. Dapprima lo studio verrà affrontato a partire dalle condizioni di progetto dell’impianto. Tramite l’utilizzo della pinch analysis, si giungerà alla definizione dei fabbisogni termici dell’impianto e al tracciamento della rete di scambiatori di calore corrispondente ai recuperi termici stabiliti. Utilizzando opportune funzioni di costo, si stimerà infine il costo complessivo della rete suddetta. Successivamente, l’analisi prenderà in oggetto svariati casi fuori progetto, corrispondenti a configurazioni ottenute variando ripetutamente i dati in esame. Per ognuno dei suddetti casi, verrà effettuato lo stesso studio condotto per l’impianto nelle condizioni di progetto: si determineranno cioè i fabbisogni, si traccerà la rete di scambiatori di calore e se ne stimerà il costo. Infine, avendo a disposizione tutte le suddette informazioni, si indagherà sull’esistenza di eventuali correlazioni tra il costo totale della rete di scambiatori di calore e i parametri fisici che caratterizzano ognuna delle configurazioni considerate precedentemente.

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Parole chiave

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idrogeno
mcfc
ottimizzazione
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