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Problematiche di combustione di syngas da biomasse in turbine a gas. Messa a punto di modelli per la combustione premiscelata con codici RANS ed analisi di casi test a d

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Problematiche di combustione di syngas da biomasse in turbine a gas. Messa a punto di modelli per la combustione premiscelata con codici RANS ed analisi di casi test a d

Uno dei temi di studio svolti nell’ambito della ricerca di sistema ENERIN è quello della combustione dei gas di sintesi derivati dalle biomasse, con particolare riferimento alla combustione con fiamme di tipo premiscelato. I combustori operanti con questo tipo di fiamma sono sempre più diffusi, in quanto consentono di ridurre la produzione di ossidi di azoto nelle turbine a gas e quindi di migliorare la compatibilità con l’ambiente dell’impianto di generazione. Questo tipo di fiamma è però più soggetto a fenomeni di instabilità (di tipo chimico, fluidodinamico, acustico, ecc.), che si presentano in particolare quando il combustibile possiede un potere calorifico ridotto, come avviene nel caso dell’impiego di syngas da gassificazione di biomasse. L’analisi è stata affrontata nell’ambito della presente Ricerca di Sistema, dal punto di vista sia teorico che sperimentale. In questo rapporto si riporta l’attività di validazione del codice KIEN come strumento di simulazione di fiamme premiscelate. L’utilizzo di modelli efficaci, ben validati su casi test sperimentali, consente di prevedere il comportamento dei sistemi di combustione riducendo la necessità di dispendiose prove sperimentali, e può suggerire soluzioni progettuali adeguate. Nel caso presente il codice KIEN è stato sottoposto a dei test svolti sulla base di dati sperimentali acquisiti anni fa in Francia. Si è prestata particolare attenzione ai parametri del modello che maggiormente influenzano l’andamento temporale della soluzione e quindi possono spiegare correttamente il comportamento della fiamma. La stessa tecnica è stata poi applicata allo studio di un modello in scala di un combustore e ad un combustore di grande scala. I risultati del lavoro, svolto da ENEL Produzione, sono riportati nell’Allegato 1. L’attività si può accostare ad altri studi, teorici o sperimentali, relativi all’utilizzo di syngas nei cicli combinati, svolti nell’ambito di questa stessa Ricerca di Sistema (vedi rapporti SFR01/049, SFR01/051, SFR01/053, SFR01/054, SFR01/055).

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