This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
TERMODISTRUZIONE RIFIUTISOLIDI E PRODOTTI DERIVATI
¦ Principi generali combustione• potere calorifico
• bilanci di massa: stechiometria, volume fumi, eccessid’aria
ECCESSO D’ARIA in ogni reazione di combustione,l’aria viene alimentata in eccesso rispetto allaquantità stechiometrica per garantire lacompletezza delle reazioni di ossidazione
RECUPERO ENERGETICO¦Raffreddamento fumi uscita camera di combustione
tramite produzione vapore surriscaldato in caldaiaEspansione totale (turbina a condensazione) oparziale (cogenerazione in turbina a derivazione econdensazione) del vapore prodotto
• rendimenti dipendenti da richiesta termica Q
• modularità utilizzo calore Ù flessibilità
TELERISCALDAMENTOTELERISCALDAMENTO
~CALDAIA
TURBINA ADERIVAZIONE
ELETTRICITA’
CALOREQ
Acqua
Vapore surriscaldato
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
RECUPERO ENERGETICO¦ Produzione energia elettrica
• necessità limitare raffreddamento fumi in caldaiaícorrosioni a basse T (HCl)
• necessità contenere T e P vapore surriscaldatoícorrosioni surriscaldatore (HCl)
í sollecitazioni meccaniche
ícontrolli acque ciclo termico
• necessità evitare basse P ( e T ) vapore espansoídimensioni condensatore
ídisponibilità refrigerante “freddo”
• potenzialità elettriche (taglie impianto) modesteíbassi rendimenti turbina ed ausiliari
ínecessità mantenere cicli semplici
Cicli a vapore poco spintiCicli a vapore poco spintiPmax = 40 - 45 bar
Tmax = 350°C - 400°CPcond ~ 0,1 bar (45°C)
ηciclo = 0,25-0,3ηtot = 0,17-0,25
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
RECUPERO ENERGETICO¦ Produzione energia elettrica ÕÕ potenziali
ípossibilità di adottare cicli più spinti Õ Pmax = 50 - 60 bar,Tmax = 420 - 450°C, Pcond = 0,05 - 0,07 bar
ípossibilità di incrementare raffreddamento fumi in caldaiaÕ incremento recupero calore di combustione
íaumento rendimento turbine ed ausiliari
ηtot ∼ 0,3 - 0,33
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
RECUPERO ENERGETICOCogenerazione
Bilancio energetico in assetto di cogenerazione massima di unimpianto moderno di grande potenzialità
(ASM Brescia, 1000 t/giorno di RSU)
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
INCENERIMENTO DEI RIFIUTI
Un impianto di incenerimento è composto da:
fossa di accumulo rifiuti: all’interno di un capannone chiuso, riceve i rifiuti conferiti dagli autocompattatori o altri mezzi e garantisce un accumulo sufficiente per il funzionamento in continuo del forno(alcuni giorni). Mantenuta in aspirazione in modo da evitare la fuoriuscita e la diffusione di odori. E’ presente una benna, che scorre su un carroponte ed è manovrata a distanza da un operatore, tramite la quale i rifiuti vengono prelevati e caricati nella bocca del fornoforno: per gli RSU il tipo più diffuso è quello a griglia, che consente di bruciare anche elementi voluminosi ed eterogenei, garantendo una buona miscelazione, un tempo di permanenza dei vari costituenti abbastanza costante ed un graduale essiccamento del rifiuto nella parte di testa, prima della sua combustione
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
INCENERIMENTO DEI RIFIUTI
Sono inoltre presenti gli impianti:
-Recupero energia termica
- Scarico e raffreddamento scorie (residuisolidi raccolti sotto le griglie del forno)
-Impianti depurazione gas e ceneri
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
Sezione inceneritore
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
TIPOLOGIE DI FORNI
¦I forni per la combustione RSU sonoderivati da analoghe installazioni percombustibili solidi (per es.: carbone)
•• a grigliaa griglia: più diffusi per rifiuti urbani edassimilabili
•• a tamburo rotantea tamburo rotante: bene per PCI costanti edelevati (rifiuti industriali) e per solidi, liquidi e/ofusti
•• a lettoa letto fluidizzato fluidizzato: più efficienti, menosperimentati, meglio per rifiuti pretrattati (CDR= combustibile derivato dai rifiuti)
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
FORNI A GRIGLIAFORNI A GRIGLIA
¦Tecnologia consolidata per combustionerifiuti urbani ed assimilabili
Combustione progressiva su grigliainclinata
íessiccamentoÕ combustioneÕscorificazione
dotata di elementi mobili per avanzamentoe mescolamento rifiuti (contattocomburente Õ ottimizzazione combustione)
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
CAMERA DICOMBUSTIONE
GRIGLIA: avanzamento e rivoltamento rifiuti a velocità controllataí tempo di permanenza per garantire essiccamento-combustione-scorificazione
CAMERA DI COMBUSTIONEí completamento combustione fumií volano termico per mantenere T
Eccesso d’aria: 80%-120%îefficienze di conversioneîcontrollo T
¦ Fanghi depurazione à 0,14 – 1,2 kg pertonnellata RSU
¦ Fumi à 5000 – 7000 Nm3 per ton RSU
D.I.I.A.R. - Sez. AmbientalePOLITECNICO DI MILANO
FORMAZIONE DIOSSINE
¦ Formazione dovuta alla presenza di:• Carbonio, Cloro, Ossigeno, Catalizzatori
metallici (Cu, Fe)
¦ In un inceneritore sono attivi fenomeni di:• formazione, distruzione, riformazione, accumulo
/ rilascio
¦ Emissioni in atmosfera:• Limiti a partire dai primi anni ‘80
• DM 503/97: riduzione dei limiti di 800 volte !
• Se rispetta i limiti alle emissioni di diossine (0.1ng m-3 TEQ) un inceneritore fornisce contributidi diossine trascurabili rispetto ad altre sorgenti
• Contaminazione dei residui: elevata per polveri,residui dei trattamenti e fanghi