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rapporti - Deliverable

Progettazione di un prototipo di forno per la combustione di rotoballe di stocchi di mais tal quali

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Progettazione di un prototipo di forno per la combustione di rotoballe di stocchi di mais tal quali

Nel presente lavoro viene descritta lideazione e la progettazione di un fornoinnovativo per la combustione di rotoballe di stocchi di mais tal quali. Il fornocostituisce la sorgente termica di un impianto cogenerativo realizzato mediantelaccoppiamento di una caldaia ad acqua surriscaldata con un turbo-cogeneratore ditipo Rankine a fluido organico (ORC) da 110 kWel nominali netti.

L’indagine condotta durante il precedente periodo di riferimento, mirata alla valutazione del potenziale energetico degli socchi di mais, ha confermato che l’impiego di questa tipologia di biomassa per alimentare impianti cogenerativi di piccola taglia (da 100 kWel a 200 kWel) appare fattibile in alcune regioni e provincie del Nord Italia. Obiettivo di questi impianti è garantire lo sfruttamento energetico di prodotti residuali della filiera agroalimentare – come le rotoballe di stocchi di mais – senza la necessità che queste subiscano un trattamento preliminare per la riduzione delle dimensioni o per modificarne la geometria, mantenendo così invariate le logistiche di raccolta e preparazione della materia prima tipicamente in uso. Nonostante le premesse siano decisamente incoraggianti, le tecnologie di conversione ad oggi impiegate mostrano alcune criticità in merito al mantenimento nel tempo di prestazioni energetiche adeguate ed al contenimento delle emissioni nel rispetto della normativa vigente, evidenziando la chiara necessità di ulteriori sviluppi prima di potersi considerare commerciali e competitive. Nel presente lavoro viene quindi descritta l’ideazione e la progettazione di un forno innovativo per la combustione di rotoballe di stocchi di mais tal quali. Il forno costituisce la sorgente termica di un impianto cogenerativo realizzato mediante l’accoppiamento di una caldaia ad acqua surriscaldata con un turbo-cogeneratore di tipo Rankine a fluido organico (ORC) da 110 kWel nominali netti.

Il progetto ha lo scopo di risolvere le problematiche sopra citate prevedendo l’adozione di un innovativo sistema di alimentazione grazie al quale le rotoballe vengono sottoposte ad un processo di macinazione all’interno del forno stesso prima di alimentare la vera e propria camera di combustione. Lo svolgimento delle fasi di caricamento, riduzione granulometrica, raccolta e movimentazione del prodotto, avviene in modo integrato mediante un apposito sistema di supervisione e controllo che garantisce la continuità del processo ed il corretto apporto di combustibile, requisiti fondamentali per l’ottenimento di indici prestazionali più elevati e competitivi.

A completamento del progetto è stato implementato un modello termo-fluidodinamico, rappresentativo della caldaia a recupero di produzione di acqua surriscaldata, con l’obiettivo di ricavare indicazioni sulle superfici di scambio richieste e sull’efficienza ottenibile.

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