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rapporti - Deliverable

Prove di co combustione di fanghi urbani e carbone in un forno da 500 kWt

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Prove di co combustione di fanghi urbani e carbone in un forno da 500 kWt

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:41 pm

Nell’ambito della Ricerca di Sistema – Progetto ENERIN, ed in particolare nell’ambito del sottoprogetto BIOCOMB che tratta della fattibilità tecnico-economica dei processi di utilizzazione delle biomasse per la produzione di energia elettrica, sono state valutate le possibilità di utilizzo energetico di combustibili provenienti da biomasse residuali, nel caso specifico fanghi prodotti dagli impianti di trattamento dei reflui urbani Le prove descritte nel presente rapporto riguardano la co-combustione di carbone con questi combustibili secondari. Nelle prove sono stati impiegati fanghi urbani essiccati e pellettizzati.. Questi campioni, reperiti all’estero, hanno caratteristiche igieniche migliori e umidità molto inferiore a quella di fanghi similari reperibili in Italia. E’ stata quindi esplorata una situazione relativamente favorevole, avendo potuto ridurre i volumi in gioco e evitato numerosi problemi sanitari di stoccaggio e movimentazione. L’impianto su cui sono state svolte le prove di combustione è un forno della potenza di 500 kWt, già utilizzato in passato per prove di co-combustione e che è stato espressamente progettato per il controllo delle caratteristiche di fiamma e delle emissioni. l fanghi sono stati miscelati al carbone in percentuali del 5 e 10 % dell’ input termico. Complessivamente sono stati bruciati 186 kg di fanghi e 1504 kg di carbone. Le prove di co-combustione hanno mostrato che i fanghi non modificano la stabilità di fiamma ma, in seguito al loro elevato contenuto di ceneri, possono ridurre la trasmissione di calore dalla fiamma alle superfici di scambio in camera di combustione. Nonostante il maggior tenore di azoto organico a parità di input termico, con i fanghi non si è riscontrato un incremento significativo delle emissioni di NOx. Questo risultato sembra dovuto al fatto che i fanghi sono stati inviati già premiscelati con il polverino di carbone nella zone più interna del bruciatore di cui è equipaggiato il forno: di conseguenza la devolatilizzazione e la reazione dell’azoto organico dei fanghi è avvenuta nelle zone più interne e sottostechiometriche di fiamma. Per quanto riguarda lo sporcamente delle sezioni convettive negli impianti industriali, le analisi di laboratorio hanno indicato che le miscele carbone-fanghi hanno tendenza al fouling maggiore dei combustibili puri e che aumentando la percentuale dei fanghi aumenta la propensione al fouling. Nel complesso, i risultati ottenuti indicano che la co-combustione di fanghi urbani con carbone nelle caldaie industriali presenta difficoltà, in quanto la sostituzione di una parte del carbone con i fanghi produce un incremento della temperatura media dei fumi nei banchi a convezione ed una maggior tendenza al fouling delle ceneri rispetto alla combustione con solo carbone. I risultati nel complesso tendono a sconsigliare l’utilizzo dei fanghi urbani in co-combustione negli impianti di potenza in quanto appesantirebbero in modo significativo i problemi di manutenzione e quindi la gestione economica.

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