Cerca nel sito per parola chiave

rapporti - Deliverable

Metodologie e prove sperimentali per la valutazione del consumo di vita dei materiali e rivestimenti di turbine a gas in condizioni di esercizio flessibile

rapporti - Deliverable

Metodologie e prove sperimentali per la valutazione del consumo di vita dei materiali e rivestimenti di turbine a gas in condizioni di esercizio flessibile

Correlazione tra attività sperimentale e modelli di consumo di vita per valutare ilcomportamento dei materiali di turbogas in cicli combinati operanti in un esercizioflessibile, in relazione alla progressiva migrazione da impianti di base ad impianti chiamati ad operare secondo criteri di merit order.

L’ultimo decennio è stato testimone di un forte incremento della potenza immessa nella Rete Nazionale da fonti rinnovabili non programmabili (FRNP); l’aleatorietà e intermittenza che le caratterizzano hanno avuto ripercussioni importanti sulle modalità di esercizio degli impianti di produzione maggiormente diffusi nel paese, ovvero quelli termoelettrici a ciclo combinato che, da un funzionamento pressochécontinuo (carico base) sono passati forzatamente ad un utilizzo limitato alle ore di picco, oltretutto con una forte modulazione della potenza. Le nuove modalità di esercizio, caratterizzate da frequenti cicli di accensione e spegnimento, da una riduzione dei tempi di fermata e da conseguenti gradienti termici elevati, sono causa di un precoce invecchiamento del materiale, prevalentemente dovuto al fenomeno di fatica termomeccanica. Per una corretta valutazione della rimuneratività dell’esercizio flessibile è fondamentale ottenere una stima quantitativa quanto più possibile accurata del consumo di vita del macchinario; i criteri di valutazione tutt’ora in uso si basano su leggi di danno del materiale ricavate da prove di laboratorio eseguite su campioni sottoposti a sollecitazioni cicliche applicate a temperatura costante, che tuttavia non rappresentano correttamente le reali condizioni che gravano sul macchinario durante un avviamento rapido. In questo contesto, RSE ha intrapreso delle attività sperimentali per la caratterizzazione di materiali base rispetto alla fatica termomeccanica (TMF), e di materiali di rivestimento protettivo rispetto all’ossidazione ciclica (OC), congruenti con l’esercizio flessibile dei cicli combinati. Sulla base dei dati di laboratorio ottenuti è stato possibile derivare dei modelli di calcolo che consentano una stima del consumo di vita del materiale al variare delle condizioni di esercizio. Nel presente lavoro si descrivono i modelli applicabili per la stima del consumo di vita in esercizio flessibile di materiali base e di rivestimenti protettivi; di seguito, sono riportati i risultati sperimentali dicaratterizzazione di alcuni materiali, applicati susseguentemente nei modelli di consumo di vita. In conclusione, si descrive nel dettaglio l’implementazione e la revisione di uno specifico modello per la stima del consumo di vita in esercizio flessibile di alcuni rivestimenti ceramici applicabili su componenti di turbine a gas per la protezione dall’esposizione a temperature elevate.

Progetti

Commenti