MICRO

TURBIN

E VAPORE

Energia & AmbienteLo sviluppo della produzioneenergetica deve tener conto dellasalvaguardia ambientale.E’ una sfida che Baxter combatte conun forte impegno etico e con unaricerca costante rivolta al recupero e alrisparmio dell’energia comeall’abbattimento degli inquinanti nocivialle persone e all’ambiente. Nellanostra attività prevale sempre ildesiderio di rendere il mondo miglioree più vivibile senza però esserecatastrofisti perché siamo ancora intempo.La richiesta di energia è in costanteaumento in quanto non è possibilearrestare lo sviluppo tecnologico ed èper questo che è necessario uncomune e forte impegno etico perriportare l’habitat al centro dellanostra vita.

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N. 01 - Anno 2014

MICROTURBINE A VAPORE

Perché usare il vapore?L'acqua è il fluido base degli impianti a vapore sia perché èdisponibile in natura, perciò economico, sia per le suecaratteristiche termodinamiche; ha infatti un elevatocoefficiente di scambio termico ed elevato calore specificoe latente. Con la turbina a vapore semplice si realizza unciclo di conversione del calore in lavoro: l’acqua vienepressurizzata dalla pompa che alimenta la caldaia,riscaldata e trasformata in vapore (eventualmentesurriscaldato) nella caldaia stessa. La turbina convertel’energia cinetica del vapore e la trasforma in energiameccanica.Essa è costituita di un complesso chiamato stadio,formato da una parte fissa chiamata statore e una partemobile chiamata girante o rotore. Il vapore provenientedalla caldaia entra nella turbina, viene regolato medianteil distributore ed espande sulle pale del rotore mettendoloin movimento. Il moto rotatorio del rotore viene trasferito,mediante un’albero, all’alternatore che produce l’energiaelettrica. Successivamente, il vapore a bassa pressioneche esce dalla turbina, viene condensato nel condensatorechiudendo il ciclo termodinamico.

Un kg di vapore trasferisce una grande quantità di calore,si ottengono grandi salti di entalpia e trasporta grandiquantità di energia con piccola massa.

E’ facile da produrre, non è tossico, non è esplosivo, nonpuò incendiarsi come alcuni gas organici o come l’oliodiatermico.

I materiali di cui è costruita la turbina non vengonoparticolarmente sollecitati, il rischio di erosione è piùteoretico che reale, infatti migliaia di turbine a vaporesono in funzione in tutto il mondo anche da oltre 30 anni.La turbina a vapore è una macchina molto affidabile ed èuna tecnologia matura che funziona da più di 100 anni.Affidabilità e disponibilità superiore al 98%.

Diventare “verde”

2

MICROTURBINE A VAPORE

RIDUZIONE PRESSIONE

BIOMASSARECUPERI

SYNGAS

SOLARE

SISTEMI COMBINATI

Conversione ad alto rendimento conefficienza superiore al 95%.

Si tratta di una conversione aerodinamicadell'energia cinetica con perdite minimedovute all'attrito e alle turbolenze del fluidoutilizzato.Le pale di questa turbina sono progettate conparticolari profili aerodinamici per garantire ilmassimo salto termico con una conseguentemaggiore potenza generata .Oltre 300 combinazioni diverse e diversimateriali come leghe di acciaio inossidabile alcromo e al titanio per soddisfare le più diverseapplicazioni. Le pale sono appositamentetrattate per prevenire l'erosione del bordo egarantire una lunga durata e testate edesaminate con il metodo Zyglo per ilrilevamento di eventuali crepe prima dell'uso.La girante è dotata di cuscinetti di alta qualitàcon lubrificazione autonoma forzata e sistemadi raffreddamento. È stata data moltaimportanza all'equilibratura della girante.Nonostante i test non sono state rilevatevibrazioni eccetto i parametri dichiarati; icomponenti essenziali dispongono di unsensore di vibrazione le cui rilevazioni possonoessere lette sul display del quadro di controllo.

Le turbine a vapore hanno il compito di trasformarel’energia potenziale termodinamica, contenuta nelvapore ad alta pressione e temperatura, in lavoromeccanico. Questa trasformazione di energia, con lacorrispondente variazione di entalpia del vapore,avviene con la trasformazione intermedia in energiacinetica. Esse sono costituite da due organi essenziali: ildistributore, in cui l’energia potenziale termica vienetrasformata in energia cinetica e la girante, dovel’energia cinetica e l’energia potenziale termica residuacontenuta nel vapore vengono convertite in energiameccanica necessaria all’albero per far girare ilgeneratore elettrico. Il Modello PS10, da 50 a 300 kWe,diventa utile quando si dispone di recuperi termiciindustriali altrimenti dissipati e dai quali sia possibileprodurre vapore da 5 a 45 bar.E' anche indispensabile nelle industrie quando sianecessario abbassare la pressione del vapore, insostituzione delle valvole di riduzione, utilizzando ildelta P per produrre energia elettrica.Il suo utilizzo in sistemi di combustione di biomassaconsente di produrre energia elettrica nonchè diutilizzare il calore di condensazione per usi termici efrigoriferi fino a -24 °C, ottenendo un rendimentoglobale superiore al 95%.Non per ultimo, l'utilizzo in sistemi di cogenerazionecombinata in unione a turbine gas o motori, sfruttando igas esausti, permette di produrre ulteriore energiaelettrica con rendimenti molto elevati e di utilizzare ilvapore a bassa pressione di risulta o il calore dicondensazione.

Le turbine oltre 200 kW possono essere fornite anche nellaversione a condensazione con pressione di uscita fino a 0,1bar(a).

- PS10

Modelli da 50 a 300 kWRendimento Isentropico fino al 50%Pressione vapore ingresso da 5 a 45 bar(a)Temperatura vapore max 450 °CPressione vapore uscita da 12 a 1 bar(a)

PARAMETRI ELETTRICI-------------------------------------------------------------------------------- ------------Tensione in uscita 230 V 480 VCA /400 VCA-------------------------------------------------------------------------------- ------------Frequenza 50 Hz / 60 Hz---------------------------------------------------------------------------------------------Regolazione V/Hz in isola +/- 0,50 % tensione nominale max

+/- 0,50 % frequenza nominale---------------------------------------------------------------------------------------------Efficienza generatore 96%---------------------------------------------------------------------------------------------Grado di protezione IP 55

---------------------------------------------------------------------------------------------

� Può funzionare sia in posizione orizzontale cheverticale (modello su richiesta)

� La sua regolazione va da 0 al 100%� Funziona a basso regime operativo: 6000 giri/min.� Il tempo di messa a regime, dallo stato freddo, è,

al massimo, di 10 min.� Vapore in uscita pulito ed utilizzabile� Tecnologia ecologica� Lunga vita operativa� Minima manutenzione� Efficienza isentropica fino al 50%

PARAMETRI TECNICI-------------------------------------------------------------------------------Potenza elettrica: 50 – 100 - 150 - 200 - 250 - 300 kW-------------------------------------------------------------------------------Temperatura vapore in ingresso min 152°C

max 450°C-------------------------------------------------------------------------------Pressione vapore in ingresso min 5,0 bar(a)

max 45,0 bar(a)-------------------------------------------------------------------------------Temperatura vapore in uscita min 99,7°CVersione a condensazione min 45°C-------------------------------------------------------------------------------Pressione vapore in uscita min 1,0 bar(a)Pressione vapore in uscita max 12 bar(a)Versione a condensazione max 0,45 bar(a)-----------------------------------------------------------------------------–DIMENSIONI E PESI VENGONO COMUNICATI NELLE OFFERTE

PS10 50-300

La microturbina a vapore PS è una macchinastudiata per produrre energia elettrica utilizzando,come fonte di energia primaria, energia termicaproveniente da recuperi su gas esausti dicombustione e su processi industriali oppure dacombustione di biomasse e solare a concentrazione.

Spesso nelle industrie viene prodotto vaporead alta pressione per poi ridurla, a seconda dellenecessità, mediante apposite valvole di laminazione,ma disperdendo molta energia. L’utilizzo della PS, insostituzione delle valvole, consente di sfruttare ilsalto di pressione per generare energia elettrica conun rendimento isentropico molto elevato.

Un’altra utilizzazione è rappresentata daisistemi trigenerativi, abbinando alla PS una caldaia abiomassa e condensando il vapore a bassapressione, in uscita dalla turbina, su di un chiller adassorbimento per produrre acqua refrigerata,ammoniaca liquida, salamoia…fino a -24 °C.

MO

DELL

O V

ERTI

CALE

Funzionamento e controllo facilitati-Sistema di controllo automatico e computerizzato-Schermo tattile (opzionale)-Connessione Internet (opzionale)Generatore-Generatore asincrono o sincronoCertificazione-Connessioni condensa e vapore conformi alloStandard DIN 2576

-Certificazione CECofanatura-Cofanatura per uso interno (opzionale)-Containerizzazione per esterno (opzionale)-Containerizzazione attrezzata: con quadroelettrico, pompe, condensatore, sistema diaddolcimento acqua, accessori, flange diCollegamento. (su richiesta)Versioni specialiI modelli SP da 200, 250 e 300 kW, su richiesta,possono essere forniti a condensazione.

DALLA RETE

BIOMASS/SYNGAS COMBUSTION TOTAL ENERGY SYSTEM - VAPORE

DIAGRAMMA, POTENZE, PORTATE E TEMPERATURE SONO INDICATIVISISTEMA CON RECUPERO TERMICO

3100 kg/h

TURBINAVAPOREPS 200

H=668,09 kcal/kg

H 2O

H=608,44 kcal/kg

99,7 °C

99,7 °C

H=99,8 kcal/kg

DRY CONDENSER

1830

kW

t

99,7 °C

99,7 °C

ARIA

ARIA

22,31 l/s

CONSUMOSOLO IN CASO DI

DISSIPAZIONE

CO

ND

EN

SAT

OR

E

H 2O

ALLA RETE

G

99,7

°C

150,

3 °C

20 bar(a)

POTENZA TERMICA NETTACEDUTA AL VAPORE

1863 kWt

212,2 °C

CONDENSA99,7 °C

DALLA RETE

QE

380V

3 5

0Hz

CALDAIA

182 kWtFUMI200 kWe

3100 kg/h

1830

kW

t

20 b

ar(a

)

ESSICCAZIONE BIOMASSATELERISCALDAMENTOO ALTRI USI TERMICIPRODUZIONE FREDDO

O DISSIPAZIONE

70 °C

90 °C

LIQUIDO

VAP

OR

E99,7 °C

99,7 °C

99,7

°C

1 ba

r(a)

3100

kg/

h

1 bar(a)

3100

kg/

h

FORNITURA BAXTER

FORNITURA BAXTER

FORN

ITU

RA B

AXTE

R

Potenza termicamassima disponibile

H=

151,

3 kc

al/k

g

6000 rpm

CONSUMO TERMICOTURBINA215 kW

ESPANSIONE

BIOMASS/SYNGAS COMBUSTION TOTAL ENERGY SYSTEM - VAPORE

DIAGRAMMA, POTENZE, PORTATE E TEMPERATURE SONO INDICATIVISENZA RECUPERO TERMICO

3100 kg/h

TURBINAVAPOREPS 200

H=668,09 kcal/kg

H=608,44 kcal/kg

99,7 °C

H=99,8 kcal/kg

ALLA RETE

G

99,7

°C

150,

3 °C

20 bar(a)

POTENZA TERMICA NETTACEDUTA AL VAPORE

1863 kWt

212,2 °C

CONDENSA99,7 °C

QE

380V

3 5

0HzCALDAIA

182 kWtFUMI200 kWe

3100 kg/h

20 b

ar(a

)

VAP

OR

E

1 ba

r(a)

1 ba

r(a)

FORNITURA BAXTER

H=

151,

3 kc

al/k

g

1830

kW

t

99,7 °C

99,7 °C

ARIA

ARIA

LIQUIDO

99,7 °C

99,7

°C

3100

kg/

h

CONSUMO TERMICOTURBINA215 kW

DRY CONDENSER

FORNITURA BAXTER

ARIA A 70 °C

6000 rpmESPANSIONE

ALTRE TURBINE A VAPOREStoricamente, gli impianti a vapore sono nati e si sono sviluppatiprima di quelli a gas e produco la gran parte dell’energia cheutilizziamo. La turbina vapore è una tecnologia matura e testataper circa 100 anni e sulla quale si può fare completo affidamento.I cicli combinati gas-vapore sfiorano rendimenti del 60%, erappresentano il sistema più conveniente di produzione dienergia elettrica. Le moderne tecnologie e i controlli elettroniciconsentono la costruzione di turbine di sempre più elevataqualità con rendimenti ottimali e gestione facilitata.

Tecnologia

TURBINE IN CONTROPRESSIONE MULTISTADIOQueste turbine, utilizzate per impianti industriali e generazione elettrica, possonoessere a a singolo stadio o multistadio. Esse possono essere utilizzate anche comestazione di riduzione di pressione del vapore fra la caldaia e il collettore didistribuzione.

MODELLO POTENZA BASEMW

MAX PRESSIONEbar(g)

TEMPERATURA°C

TCM 32 0,5 - 2,5 66 510TCM 42b 0,5 - 3 66 510TCM 52 0,3 - 06 66 510TCM 102 6 - 10 66 510TCM 152 8 - 15 103 540TCM 201 10 - 20 103 540

TURBINE A CONDENSAZIONE E ESTRAZIONE MULTISTADIOQueste turbine a condensazione vengono utilizzate per la generazione elettricaindustriale quando il flusso di vapore, a pressione costante, deve essere estratto perscopi di processo.

MODELLO POTENZA BASEMW

MAX PRESSIONEbar(g)

TEMPERATURA°C

TCEM 42E 0,5 - 3 66 510

TCEM 52EC 0,3 - 0,6 66 510

TCEM 201EC 10 - 20 103 540

TCEM 251EC 15 - 20 103 540

TURBINE A CONDENSAZIONE MULTISTADIOLe turbine a condensazione ricevono vapore ad alta pressione, lo espandono negliugelli e sulle lame e, all’uscita, lo condensano ad una pressione inferiore a quellaatmosferica. Viene utilizzata quando l’energia elettrica deve essere generata conun minimo consumo di vapore.

MODELLO POTENZA BASEMW

MAX PRESSIONEbar(g)

TEMPERATURA°C

TCCM 42 0,5 - 3 66 510TCCM 52 0,3 - 06 66 510TCCM 102 0,6 - 10 66 510TCCM 152 0,8 - 15 103 540TCCM 201 10 - 20 103 540TCCM 251 15 - 20 103 540

Sono disponibili turbine industriali e geotermiche