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Cicli a vapore innovativi. Metodologie di monitoraggio e diagnostica: risultati preliminari degli studi sulle tecniche di eccitazione ed elaborazione di segnali acustici utilizzati per la determinazione di mappe termiche in camera di combustione

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Cicli a vapore innovativi. Metodologie di monitoraggio e diagnostica: risultati preliminari degli studi sulle tecniche di eccitazione ed elaborazione di segnali acustici utilizzati per la determinazione di mappe termiche in camera di combustione

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:48 pm

Il rapporto è dedicato allo studio di problematiche di analisi del segnale concernenti il sistema strumentale T/Q Sonic, finalizzato alla determinazione con metodi sonici di mappe termiche e di misure di portata in flussi gassosi, ad esempio nelle caldaie di gruppi termoelettrici a vapore. La possibilità di realizzare cicli termici “Ultra-SuperCritici” (USC), cioè caratterizzati da un campo di lavoro che si estende fino a temperature dell’ordine dei 720°C e pressioni di 400 bar, è una tra le possibili soluzioni allo studio della comunità tecnico-scientifica, in un’ottica di miglioramento del rendimento degli impianti di produzione dell’energia elettrica e riduzione delle emissioni inquinanti. Il principale problema tecnico concernente la realizzazione pratica di tali impianti è associato alla disponibilità di materiali adatti ad essere eserciti in tali condizioni. Come immediata conseguenza, si pone il problema di controllare e verificare che le condizioni di esercizio ipotizzate non vengano eccedute, compromettendo la sicurezza dell’impianto e la sua durata nel tempo. Come in ogni impianto termico, la zona più sollecitata è la caldaia: le condizioni di esercizio, in termini di temperatura e pressione, sono particolarmente onerose per i materiali costituenti i fasci tubieri delle pareti e degli scambiatori ad alta temperatura posti in camera di combustione. Su tali componenti, dunque, devono essere focalizzati gli studi e le ricerche atte a garantire affidabilità e sicurezza dell’esercizio e a verificare la durata attesa dei materiali. E’ evidente pertanto come la misura di temperatura in camera di combustione della caldaia e la possibilità di tracciare una mappa della distribuzione di temperatura del flusso dei gas siano elementi di rilevante interesse, anzitutto ai fini del controllo del processo per un eventuale bilanciamento delle portate di combustibile ai diversi bruciatori ed, inoltre, come dati necessari al calcolo di vita residua dei materiali. Da queste considerazioni emerge con chiarezza che l’impiego del sistema di misura T/Q Sonic in connessione con i cicli innovativi USC risulta quanto mai interessante e che, conseguentemente, risulta opportuno approfondire la possibilità di incrementare precisione ed affidabilità della misura e, nel contempo, di migliorare l’aspetto di possibilità di aggiornamento e comodità di manutenzione del sistema. La misura effettuata dal sistema T/Q Sonic è basata sul calcolo della velocità di propagazione nel fluido interessato degli impulsi sonori da un emettitore ad un ricevitore, montati rispettivamente a valle e a monte di opportune guide d’onda. Scopo del presente rapporto è di ottenere alcune indicazioni preliminari circa la possibilità di migliorare le prestazioni acustiche del sistema attraverso la modifica delle tecniche di emissione ed elaborazione del segnale acustico prodotto dal sistema e di definire le linee guida per l’approfondimento di tre diverse metodologie, che saranno oggetto del successivo sviluppo della attività. Vengono inoltre delineate le possibili opzioni alternative per la revisione dell’architettura hardware del sistema, che potrebbe rendersi opportuna o necessaria per l’implementazione di tecniche di analisi del segnale diverse da quelle attualmente in uso.

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