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ESPERIENZA DI UN IMPIANTO A LEGNO CIPPATO CON GASSIFICAZIONE REALIZZATO A CORREGGIO (RE)
Ing. Davide VezzaniDirettore EN.COR srl
9 giugno 2010
IL PROGRAMMA ENERGETICO COMUNALE
Al fine di intervenire in forma organica sul proprio territorio ha approvato un:
PROGRAMMA ENERGETICO COMUNALECon il quale ha effettuato:- L’analisi dei consumi del territorio- L’analisi delle emissioni del territorio- L’analisi delle potenzialità energetiche del territorio- Verificato l’andamento tendenziale spontaneo- Individuato le criticità da correggere- Introdotto azioni correttive- Quantificato i risultati attesi.
IL DISTRETTO ENERGETICO e la RETE DI TELERISCALDAMENTO
GLI IMPIANTI A CIPPATO DI LEGNA
Quasi tutte le centrali del distretto (n.10) saranno “multifonte”, salvo dove non esiste lo spazio materiale per più tecnologie.
In 4 centrali del distretto (3 nel capoluogo 1 in frazione) sarà presente almeno un impianto di gassificazione di sostanze lignocellolosiche per successiva cogenerazione.
Tali impianti saranno a regime con funzionamento bifuel syngas/gasolio o syngas/olio vegetale.
12/12/2009
LA PRIMA CENTRALE: EVA
Fotovoltaico amorfoFotovoltaico cristallino
Fotovoltaico ainseguitore solare
Solare termicoCogeneratoria olio vegetale
Gassificatorea biomasse
Geotermia
I COGENERATORI BIFUEL SYNGAS/OLIO/GASOLIO
Al momento disponiamo già di 2 moduli di gass ificazione di legna e sottoprodotti agricoli che a
breve verranno integrati da un ulteriore modulo di tipologia diversa.
Il funzionamento a solo syngas permette una potenza di circa 800 KWe, che si innalzano a 1200 KWe con
un funzionamento bifuel syngas/olio.Produrranno :
- circa 8.400.000 kWh di energia elettrica;- circa 4.000.000 kWh di energia termica,da utilizzare in inverno nel teleriscaldamento.
GLI IMPIANTI GIA’ PRESENTI
N° 2 IMPIANTI DI COGENERAZIONE DA 250 kWeALIMENTATI A FONTI RINNOVABILI
MEDIANTE GASSIFICAZIONE DI BIOMASSE LIGNOCELLULOSICHE
Gasolio
Gasolio
SERBATOIO
RETE ENEL
TRASFORMATORE
Calore Calore
RETE TELERISCALDAMENTO
CIPPATO
RAGGIO RASCHIANTE
Syngas
Syngas
MOTORI
ESSICATORE
GASSIFICATORE
RIFIUTI
CeneriCarta - filtro
PELLETTATRICE
Polvere di carbonellaPellet di
carbonella
Fumi
SCHEMA DELL’IMPIANTO
GASSIFICATORE
GASSIFICATORE
L’impianto si compone di2 gassificatori ciascuno collegato a2 generatori, per una potenza complessiva di500 kWe totali.
CIPPATO
ESSICATORICOGENERATORI
PELLETTATRICE
IL SYNGAS E LA GASSIFICAZIONE
LA GASSIFICAZIONE
COMPOSIZIONE DEL SYNGAS
N2 53,10%
CO2 13,10%
CO 16,60%
H2 14,00%
CH4 3,20%
PIROLISI (T=200÷1000 °C)Evaporazione delle parti volatili.COMBUSTIONE (T=1200÷1300 °C)Distruzione dei catrami presenti nei gas di pirolisi.Trasformazione in carbone della fase solida.RIDUZIONE (T=600÷700 °C)Formazione del Syngas
IL MODULO DI GASSIFICAZIONE
GASSIFICAZIONE
SCARICO POLVERE DI CARBONELLA
QUADRO ELETTRICO
ENTRATA CIPPATOFILTRI ELETTROSTATICI
USCITA SYNGAS SPORCO
SOFFIANTI
SYNGAS PURIFICATOAI MOTORI
IL MODULO DI GASSIFICAZIONE
I COGENERATORI
ARRIVO GASOLIO (<5%)
CALORE RADIATORE ALL’ESSICCATOIO
ARRIVO SYNGASFUMI DI SCARICO ALLA MARMITTA CATALITICA
ENERGIA ELETTRICA AI TRASFORMATORI
FUMI DI SCARICO ALLO SCAMBIATORE TELERISCALDAMENTO E POI ALL’ESSICCATOIO
L’ESSICCATOIO
MATERIALE IN ESSICCAZIONE
SEZIONE DIFFUSIONE INTERNA FUMI
ENTRATA FUMI DALLO SCAMBIATORE MOTORII
ENTRATA CIPPATO
PAVIMENTAZIONE FORATA
ESPULSIONE DEI FUMI A CAMINO
USCITA CIPPATO ESSICCATO
SISTEMA DI CARICO ESSICCAZIONE E PELLETTIZZAZIONE
GASSIFICATORE E MOTORI
Dati di funzionamento 1
Combustibile utilizzato Biomassa seccaGasolio (5%)
P.C.I. presunto biomassa secca (mix) ≅ 4000 kcal/kgP.C.I. gasolio ≅ 10200 kcal/kgore annue presunte di funzionamento ≅ 8000Portata di biomassa secca al gassificatore ≅ 270 Kg/h (2160 ton/anno)Syngas prodotto ≅ 600 Nm3/hPCI Syngas ≅ 1200 kcal/Nm3
Carbonella prodotta ≅ 27 Kg/hPCI carbonella ≅ 6000 kcal/KgPotenza immessa nel gassif. con la biomassa ≅ 1,255 MW/hRendimento gassif. (al 10% di UR) 80% Potenza uscita dal gassif. con il syngas raffreddato ≅ 0.854 MW/hPotenza uscita dal gassif. con la carbonella raff. ≅ 0.188 MW/hPotenza dispersa dal gassif. (calore, ecc.) ≅ 0.213 MW/hGasolio immesso nei motori ≅ 3,6 Kg/hPotenza immessa ai motori con il gasolio (5%) ≅ 0,0427 MW/hPotenza totale immessa ai motori ≅ 0,896 MW/hProduzione energia elettrica oraria ≅ 250 kW/hAutoconsumo elettrico orario ≅ 12.5 kW/hProduzione stimata energia elettrica annua ≅ 2000 MWh
riferiti ad un modulo da 250 kWe
Dati di funzionamento 2
Produzione energia termica ≅ 646 kW/h (in parte usata nel processo ed in parte recuperata per rete teleriscaldamento)
Temperatura totale immessa nei motori ≅ 700°C
Temperatura post-raffreddamento Syngas ≅ 50°C
Aria utilizzata per:GassificatoreCombustione MotoreRaffreddamento Motori max:
≅ 500 kg/h a ≅ 950 kg/h a ≅ 26.400 kg/h a
Portata gas di scarico ≅ 1600 kg/h
Temperatura gas di scarico ≅ 450°C
Portata totale max all’essiccatoio (aria e gas di scarico) ≅ 28.000 kg/h
Temperatura all’ essiccatoio ≅ 80°-100°C
Consumo acqua processo (sporadico) max 5 l/h
Rendimento elettrico cogeneratore ≅ 27,9 %
Rendimento elettrico complessivo (biomassa + gasolio) ≅ 19,3 %
Anidride carbonica evitata ≅ 1200 ton/anno (1000 da energia elettrica e 200 da energia termica)
riferiti ad un modulo da 250 kWe
Bilancio massa - energia
CONSUMO DI BIOMASSA
PIANO DI ALIMENTAZIONEI gassificatori sono, almeno in linea teorica, impianti versatili in grado di operare con svariati tipi di biomassa lignocellulosica, partendo da materiale con U.R. non superiore al 55-60%. Solamente alcune tipologie di biomassa possono dare problemi di filtrazione del gas, ma è necessario effettuarne una sperimentazione.
Risulta necessario fornire circa 2000-2100 ton/anno di S.S. per ogni modulo da 250 KWe, nell’ipotesi di funzionamento di circa 7000 ore/anno.
Esempio di piano di alimentazione
BIOMASSE…… PRODUZIONE LOCALE DI BIOMASSE LEGNOSE
Su terreni di EN.COR o del Comune di Correggio sono già stati piantumati circa 40 ettari di boschi produttivi ad elevata crescita.
In particolare si stanno sperimentando:
-Pioppeti;
-Essenze diversificate a filari;
-Essenze diversificate in
consociazione.
BIOMASSE… PRODUZIONE LOCALE DI BIOMASSE DA SOTTOPRODOTTI
Su terreni del territorio comunale sono presenti circa 2000 ettari tra vigneto e frutteto.
In collaborazione con la cooperativa di agricoltori CAT per due anni si è sperimentata la raccolta di potature di vigneto, raccolte in rotoballe e stoccate in apposita area per l’essiccazione.
EN.COR dispone oggi di circa 7500 rotoballoni che verranno sperimentati appena possibile nei gassificatori, così come sono oppure miscelati con altra biomassa legnosa.
EN.COR srl ha a disposizione anche paglia e stocchi che verranno pure sperimentati nei gassificatori previa bricchettatura, legna di segheria e potature di piante che vengono cippate presso la centrale.
LE ROTOBALLE DI POTATURA DI VIGNETO
LA LEGNA DI SEGHERIA
RAMAGLIE E BOSCHI
BIOMASSE…… PRODUZIONE ESTERA DI EXPELLER DA SEMI OLEOSI E’ attivo tra Comune di Correggio e governo senegalese un progetto di cooperazione internazionale per la produzione di biocombustibili da Jatropha Curcas su 10.000 ettari di terreno.
La spremitura del seme porta 1/3 di olio e 2/3 di expeller secco che risulta possibile gassificare.
Grazie per l’Attenzione