Nel rapporto sono illustrate le attività svolte nel periodo di riferimento nell’ambito della task 1 del Progetto – “Co-combustione di biomasse in impianti a carbone”, inerenti allo sviluppo della versione ingegnerizzata del sistema prototipale di monitorraggio della corrosione realizzato nel corso del 2009 per l’impiego su lungo periodo in impianti di co-combustione carbone-biomassa/CDR, all’ottimizzazione delle sonde che equipaggiano il sistema e alle campagne di monitoraggio della corrosione effettuate nella Centrale ENEL di Fusina, alimentata da polverino di carbone e CDR. A seguito dei risultati delle prove condotte in impianto sul sistema prototipale sviluppato nel corso del 2009 è stata realizzata la versione ingegnerizzata del sistema di monitoraggio della corrosione in cui sono state completamente riprogettate le unità elettropneumatiche, che equipaggiano le sonde di misura, allo scopo di compattarle e di aumentarne l’affidabilità per funzionamenti su lungo periodo in ambienti industriali. E’ stata inoltre realizzata anche una nuova versione ingegnerizzata delle sonde per la misura in linea della corrosione nel passo convettivo di una caldaia, in cui sono state utilizzate nuove soluzioni realizzative e nuovi materiali che ne migliorino l’affidabilità di funzionamento su lungo periodo, in quanto il monitoraggio della corrosione richiede che le sonde restino esposte in caldaia tipicamente per periodi continuativi con durata di 8-10 mesi. Parallelamente sono state condotte sulle sonde ingegnerizzate prove di corrosione accelerata in laboratorio allo scopo di migliorare e quantificare l’accuratezza di misura dello spessore corroso del suo elemento sensibile. Le prove sono state condotte immergendo l’estremità della sonda sia in bagno acido, che esponendola a vapori acidi e misurando in linea lo spessore residuo. Al termine delle prove gli elementi sensibili delle sonde sono stati sezionati e ne è stato misurato con metodi metallografici l’effettivo spessore residuo. Quello misurato in linea dal sistema di monitoraggio è risultato in ottimo accordo con le misure metallografiche. Sono state inoltre condotte prove in laboratorio per misurare la distribuzione di temperatura dell’elemento sensibile della sonda simulandone l’esercizio nel passo convettivo. Tale distribuzione influisce notevolmente sull’affidabilità e ripetibilità della misura in linea. Le prove hanno mostrato che le temperature nei vari punti dell’elemento sensibile possono differire anche in modo significativo e richiedono da un lato una verifica del campo termico quando la sonda è effettivamente esposta in caldaia e dall’altro lo sviluppo di una versione ulteriore della sonda che consenta di ridurre la dispersione di temperature riscontrata. Il sistema di monitoraggio della corrosione ingegnerizzato è stato quindi installato nella C.le ENEL di Fusina (VE), alimentata da polverino di carbone e CDR, dove sono state concluse le prime due campagne di monitoraggio della corrosione di lungo periodo nel passo convettivo e nella camera di combustione. La prima campagna ha riguardato il monitoraggio della corrosione nel passo convettivo in cui sono state esposte due sonde. Gli elementi sensibili tubolari delle sonde sono stati realizzati con il materiale (AISI 347H) utilizzato per la realizzazione di banchi RHA della Centrale e sono stati termostatati alla normale temperatura di esercizio (570 °C). La campagna si è conclusa dopo circa 5000 ore di fuoco di cui circa 3500 ore di funzionamento in regime di co-combustione. Le sonde non hanno mostrato evidenza di un attacco corrosivo significativo. Al termine dell’esposizione la zona più critica dell’elemento sensibile, posta dal lato in cui impatta il flusso dei fumi, ha mostrato una penetrazione massima dovuta alla corrosione di entità trascurabile (circa 20 m). La seconda campagna di misura ha riguardato il monitoraggio della corrosione su un materiale utilizzato da ENEL nella Centrale di Torvaldaliga Nord, operante in ciclo Ultra Super Critico (USC). Con tale materiale (16Mo3) sono stati realizzati i quattro elementi sensibili delle sonde che sono state esposte nella camera di combustione del gruppo 4 della centrale di Fusina. Le sonde sono state termostatate alla temperatura di 450 °C, che è quella di esercizio del materiale della paerte membranata nella Centrale con ciclo USC sopra

menzionata. Lo scopo della campagna è stato quello di verificare la resistenza a corrosione di un materiale esercito contemporaneamente in condizioni di ciclo USC e in regime di co-combustione carbone/CDR. La campagna si è conclusa dopo un’esposizione delle sonde in camera di combustione di circa 3500 ore a cui sono corrisposte 2600-2700 ore di esercizio in regime di co-combustione. Le sonde sono state inserite entro la camera di combustione vicino alla parete in posizioni diverse, rispettivamente presso una lancia di CDR, una lancia di solo carbone e in posizione intermedia, con lo scopo di osservare e quantificare l’attacco corrosivo in zone in cui ci si attende presenza di Cl a vari livelli. Le sonde, che sono dotate di un pin centrale in Pt di riferimento insensibile all’attacco corrosivo, hanno mostrato perdite di materiale considerevoli dovute alla corrosione, che variano in funzione della posizione occupata dalla sonda, con riduzioni di spessore per lo più asimmetriche rispetto al pin di Pt centrale di riferimento. Il maggior consumo di materiale si è verificato nella sonda posizionata a lato della lancia del bruciatore di CDR il cui il valore medio di perdita di spessore del materiale 16Mo3 è risultato essere pari a circa 350 m dopo 2600 h di funzionamento in regime di co-combustione, mentre valori inferiori di consumo sono stati riscontrati nelle posizioni della sonda vicine alla lancia di alimentazione del carbone o in posizione intermedia tra le due lance (pari rispettivamente a 100 m e 200 m). Parte dell’attività descritta nel presente rapporto è connessa a quella relativa al Progetto UE DEBCO – “Demonstration of Large Scale Biomass Co-Firing and Supply Chain Integration”.