Recupero di calore da motori, turbine e da processi nell'Oil&Gas

I cicli Rankine a fluido organico si rivelano molto vantaggiosi per il recupero di calore di scarto da motori e turbine a gas di piccola e media taglia.

Il recupero di calore di scarto da turbine a gas e motori a combustione interna rappresenta una soluzione semplice e vantaggiosa per ottimizzare efficienza e prestazioni e allo stesso tempo ridurre l'impatto ambientale di impianti per la produzione di energia utilizzati nei processi di trasformazione e raffinazione nel settore Oil&Gas e dalle utilities e centrali elettriche.

 

Esistono sul mercato due soluzioni tecnologiche efficaci per il recupero del calore di scarto da queste fonti: cicli tradizionali a vapore e i cicli Rankine a fluido organico.

I sistemi di recupero di calore che utilizzano la tecnologia a vapore offrono diversi vantaggi in termini di efficienza e di sicurezza per le operazioni in impianto ma si rivelano poco flessibili e richiedono un'elevata manutenzione rispetto agli impianti ORC.  

I cicli Rankine a fluido organico (ORC) sono impiegati per il recupero di calore da turbine e motori in applicazioni di taglia piccola o intermedia. In questa applicazione ci sono oggi circa il 65% del totale degli ORC installati o in costruzione nel mondo (dati 2017). 

Gli impianti ORC di EXERGY per il recupero di calore che utilizzano la Turbina Radiale Outflow  offrono una elevata efficienza in aggiunta ai normali vantaggi di un impianto ORC rispetto ad uno a vapore: 

DESIGN DI IMPIANTO SEMPLICE
DESIGN DI IMPIANTO SEMPLICE
  • Costi competitivi con rientri dell'investimento rapidi
SOLUZIONE COMPATTA ED AUTOMATIZZATA
SOLUZIONE COMPATTA ED AUTOMATIZZATA
  • Nessuna necessità di operatori per il funzionamento dell'impianto con conseguenti minori costi di esercizio  
FLESSIBILITA' DI INSTALLAZIONE, ANCHE LONTANO DALLA FONTE DI CALORE SE NECESSARIO
FLESSIBILITA' DI INSTALLAZIONE, ANCHE LONTANO DALLA FONTE DI CALORE SE NECESSARIO
  • Maggior libertà per la scelta della collocazione dell'impianto
  • Adattabile alle necessità della linea produttiva 
RAPIDI AVVIAMENTI E SPEGNIMENTI
RAPIDI AVVIAMENTI E SPEGNIMENTI
  • Elevato numero di ore di funzionamento
  • Manutenzione semplice
TRATTEMENTO E REINTEGRO ACQUA ASSENTI
TRATTEMENTO E REINTEGRO ACQUA ASSENTI
  • Nessuna necessità di consumo di acqua
  • Maggiore sostenibilità 
ALTE EFFICIENZE IN UN AMPIO SPETTRO DI TEMPERATURE E REGIMI DI FUNZIONAMENTO
ALTE EFFICIENZE IN UN AMPIO SPETTRO DI TEMPERATURE E REGIMI DI FUNZIONAMENTO
  • Possibilità di sfruttare l'energia disponibile dal processo

ESEMPIO di prestazioni e ritorno dell'investimento per un recupero su 7 motori a gas:

7 MOTORI A GAS  MOD. ROLLS ROYCE B35:40 V20AG2 | CARICO OPERATIVO 100% | COMBUSTIBILE: GAS NATURALE

50,400 kg/h 380 C° 140 C° 25.3 MWT 5.5 MWe 6 anni 3 anni meno di 2 anni
Portata del gas esausto (per ogni motore) Temperatura del gas esausto Temperatura fonte di calore esausto in uscita dal sistema WHR Energia Termica recuperata Elettricità prodotta Tempo di rientro dell‘investimento (50USD/MWh) Tempo rientro di dell‘investimento (100USD/MWh) Tempo di rientro dell‘investimento (200USD/MWh)

Gli impianti ORC di EXERGY sono disponibili nella taglia da 1 MW a 20 MWe per singola unità.

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PORTAFOGLIO
PORTAFOGLIO
6 MWe
IMPIANTI
IMPIANTI
10
TEP RISPARMIATE/A
TEP RISPARMIATE/A
9100
EMISSIONI CO2 RISPARMIATE/A
EMISSIONI CO2 RISPARMIATE/A
17800
Applicazioni:
MOTORE A GAS
MOTORE A GAS
MOTORE DIESEL
MOTORE DIESEL
MOTORE A BIOGAS
MOTORE A BIOGAS
TURBINE A GAS PER GENERAZIONE ELETTRICA
TURBINE A GAS PER GENERAZIONE ELETTRICA
TURBINE AD AZIONAMENTO MECCANICO
TURBINE AD AZIONAMENTO MECCANICO

CICLO PER IL RECUPERO DI CALORE DA TURBINE A GAS O MOTORI

L'impianto per il recupero di calore estrae l'energia termica dal calore esausto del motore o della turbina per alimentare il modulo ORC attraverso un circuito intermedio. Il fluido intermedio che normalmente è olio diatermico, trasferisce il calore al fluido organico nell'evaporatore dell'ORC e qui passa allo stato di vapore. Il fluido sotto forma di vapore entra nella turbina. Qui si espande e provoca la rotazione della turbina producendo elettricità nel generatore. Il fluido organico vaporizzato prosegue il ciclo passando nel condensatore dove si trasforma nuovamente in liquido e passa poi nella pompa e da qui è pronto per ricominciare il ciclo.