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2.3.3.4-Validazione dei modelli DeNOx e DeSOx mediante confronto tra dati sperimentali e risultati delle simulazioni

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2.3.3.4-Validazione dei modelli DeNOx e DeSOx mediante confronto tra dati sperimentali e risultati delle simulazioni

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:44 pm

Nel presente rapporto tecnico è descritta l’attività di validazione del modello DeNOx basato sul processo SCR (Selective Catalytic Reduction) e del modello DeSOx basato sul processo a umido calcare-gesso, realizzati nell’ambito del progetto GEN21, sottoprogetto COAL, Milestone 2.3.3.2 “Applicazione dei modelli DeNOx e DeSOx ad un caso bifase, tridimensionale, prendendo in considerazione le reazioni di processo”. La validazione è stata preceduta da una attività di misurazioni di alcune grandezze effettuate sugli impianti DeNOx e DeSOx che hanno fornito i dati sperimentali necessari per la taratura dei modelli (Milestone 2.3.3.3 “ Misure su impianti industriali, pilota e laboratorio per la rilevazione dei dati necessari alla taratura dei modelli DeNOx e DeSOx”). L’attività di validazione dei modelli è la fase cruciale per verificare il grado di accuratezza con cui sono simulati i processi reali che avvengono negli impianti. La fase iniziale dell’attività è consistita nella raccolta dei dati reali di impianto adatti a verificare la validità dei modelli. In particolare per il modello DeSOx è stato necessario eseguire dei prelievi di campioni della sospensione ricircolante nell’assorbitore, della sospensione del calcare e del gesso in entrata e uscita assorbitore rispettivamente. L’analisi dei risultati delle prime simulazioni ha permesso di cogliere le differenze e interpretare i risultati al fine di individuare le opportune correzioni dei modelli ed eventualmente sviluppare alcune sue parti. Alcuni algoritmi sono stati migliorati, altri ulteriormente sviluppati. Per il modello DeNOx i ritocchi sono stati minimi, mentre per il modello DeSOx è stato necessario intervenire su vari aspetti. In primo luogo è stato migliorato l’algoritmo di calcolo del pH a cui è correlato il grado di dissoluzione del calcare. E’ stato necessario infatti tenere conto dell’atmosfera particolare che è in diretto contatto con la sospensione di calcare e gesso: non si tratta di aria, bensì di gas ricchi di CO 2 che notoriamente è solubile in acqua con formazione di acido carbonico. In secondo luogo sono state corrette le equazioni che definiscono le costanti termodinamiche di alcune specie chimiche che si trovano a reagire in una sospensione molto concentrata ed in presenza di sovrasaturazione di alcuni sali. Infine è stato sviluppato un algoritmo che mette in correlazione la portata della sospensione di ricircolo con il grado di adsorbimento della SO 2 nell’assorbitore. La fase finale è consistita in una accurata attività di affinamento dei modelli. Il confronto dei risultati finali delle simulazioni con i dati reali di impianto ha mostrato la validità dei modelli realizzati. Lo scostamento tra dati teorici e dati sperimentali si mantiene in un range di errore tra lo 0,02% ed il 5 %. Non disponendo di dati reali di impianto misurati per condizioni operative estreme non è stato possibile validare i modelli per queste condizioni critiche. Tuttavia gli impianti installati presso le centrali termoelettriche a carbone sono dimensionati in modo da contenere comodamente anche ampie variazioni dei parametri operativi rendendo praticamente improbabile il verificarsi di condizioni critiche.

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