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rapporti - Deliverable

Specifica delle funzioni di controllo del processo microturbina a gas cella a combustibile

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Specifica delle funzioni di controllo del processo microturbina a gas cella a combustibile

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 01:13 pm

In questo rapporto si descrivono le strategie di controllo di un tipico impianto ibrido costituito da una microturbina a gas e da una cella a combustibile di tipo MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell). Si tratta di un impianto fortemente innovativo ove vengono integrati sistemi diversi e ciò accresce la complessità del processo da controllare. Inoltre per questo processo, ovviamente, non esiste esperienza di esercizio né tantomeno esistono definite modalità di controllo. Per progettare le funzioni di controllo di un particolare impianto ibrido di questo tipo è quindi necessario dapprima definire i criteri di gestione dell’impianto in relazione alle caratteristiche di funzionamento a regime e in transitorio (manovre di normale esercizio e di emergenza) dei singoli sistemi che costituiscono l’impianto. Questo rapporto pertanto descrive i risultati di una attività finalizzata alla definizione dei criteri da seguire nel progetto delle funzioni di controllo di un impianto di questo tipo o, in altre parole, le strategie di controllo. Alcuni problemi emersi nel corso di questo studio hanno portato a modifiche nella configurazione di impianto e dei singoli sistemi ed alle loro modalità di controllo e protezione. Uno studio precedente, i cui risultati sono riportati in [1], riguarda un impianto non ibrido con cella a carbonati fusi con configurazione completamente diversa. Nel paragrafo 2 si descrive schematicamente l’impianto e si discutono le caratteristiche favorevoli della configurazione di processo proposta in relazione al controllo di alcune variabili fondamentali. Nel paragrafo 4 si trattano le possibili strategie di controllo dell’impianto in relazione alla flessibilità e al rendimento di esercizio esaminando anche alcuni vincoli imposti dal processo: quali limiti di temperatura gas, concentrazioni di anidride carbonica, pressioni differenziali tra anodo e catodo, cadute ohmiche. Nel paragrafo 5 si esaminano le strategie di controllo in relazione alla rete cui è collegato l’impianto. Infine nel paragrafo 6 si trattano le procedure di avviamento della cella e quelle relative alle fermate di emergenza.

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