Bruciatori

L'analizzatore MRU NOVAplus rappresenta una soluzione all'avanguardia per tutte le esigenze di controllo della combustione su impianti industriali, alimentati sia da combustibili tradizionali che da fonti rinnovabili quali biomasse, biogas e syngas.

Il progetto Facile nasce da una visione; quella di creare un sistema adatto a semplificare il commissioning ed allo stesso tempo rendere più efficiente in termini operativi e di risparmio energetico il funzionamento del bruciatore. Con Facile il bruciatore non è più un apparecchio passivo all'ambiente esterno ma, al contrario, attivo ed autonomo nell'adattarsi alle variabili ambientali e di impianto.

Il bruciatore è un componente che si interfaccia con un sistema complesso e, poiché ha il compito di svolgere la combustione, è necessario valutare tutti i parametri che influenzano il suo funzionamento.

La combustione è ancora ampiamente alla base della produzione del calore nell'industria. Trattando combustibili fossili è importante renderne efficace l'utilizzo per consentirne una elevata economicità ed una riduzione dell'impatto ambientale.

Il progetto Facile nasce da una visione; quella di creare un sistema adatto a semplificare il commissioning ed allo stesso tempo rendere più efficiente in termini operativi e di risparmio energetico il funzionamento del bruciatore. Con Facile il bruciatore non è più un apparecchio passivo all'ambiente esterno ma, al contrario, attivo ed autonomo nell'adattarsi alle variabili ambientali e di impianto.

La Commissione tecnica CT 258 "Canne fumarie" sta completando i lavori di un nuovo progetto di norma dal titolo "Impianti alimentati a combustibile liquido e solido, per uso civile, in esercizio - Linee guida per la verifica dell'idoneità al funzionamento in sicurezza dei sistemi di evacuazione dei prodotti della combustione". Il progetto di norma rientra in un più ampio progetto che intende definire le linee guida per la verifica dell'idoneità al funzionamento in sicurezza di tutte le parti dell'impianto, e in particolare: - linee di adduzione del combustibile liquido da serbatoio a bruciatore; - locali adibiti allo stoccaggio del combustibile solido; - apparecchi di utilizzazione e locali d'installazione; - sistemi di evacuazione dei prodotti della combustione.

CIB Unigas sin da subito si è contraddistinta, per fatturato e forza lavoro, come una piccola realtà produttiva ma in costante e decisa crescita. La spiccata capacità creativa e progettuale dello staff tecnico ha permesso una rapida ed efficace introduzione del prodotto nel mercato proprio nel momento in cui il settore del bruciatore attraversava la maggiore fase di sviluppo. In particolare, è risultata vincente la scelta di promuovere il bruciatore a gas, in un periodo storico in cui il metano cominciava ad essere impiegato su larga scala. Dalla metà degli anni settanta l'azienda comincia a ritagliarsi un proprio spazio all'interno del mercato, sia in termini di visibilità sia di fidelizzazione della clientela che diventa sempre più ampia; ciò avviene soprattutto in seguito alla decisione della proprietà di passare alla forma di Società per Azioni nel 1979.

Il case history della D'Alessandro Temomeccanica che proponiamo in questo articolo riguarda un impianto da 2 Mwt/h con bruciatore a griglia mobile funzionante a cippato installato presso un mobilificio italiano che produce internamente anche il combustibile da utilizzare in caldaia. L'impianto ha goduto pienamente dell'incentivo massimo raggiungibile con il Conto Termico 2.0 rientrando in tutti i nuovi parametri della normativa.

Sorta nel 1972 come piccola impresa artigianale dall'idea del suo fondatore ed attuale presidente Ing. Claudio Pancolini, CIB Unigas è riuscita ad affermarsi, nel corso dell'ultimo quarantennio, come azienda fra le più attive nel campo della progettazione, produzione e commercializzazione di bruciatori per uso civile ed industriale. L'azienda è in grado di offrire una gamma completa di bruciatori funzionanti con ogni tipo di combustibile (liquido,gassoso e solido) a partire dai 20 kW fino a 80.000 kW.

Lo sviluppo di nuovi bruciatori a carbone a basse emissioni ed elevata efficienza, che soddisfino le stringenti richieste di riduzione dell'impatto ambientale nel transitorio verso la decarbonizzazione, non può prescindere dall'approccio numerico. In questo lavoro si riporta la validazione del modello termo-fluidodinamico applicato al bruciatore TEA-C attraverso il confronto con i dati sperimentali come punto di partenza per lo sviluppo di nuovi bruciatori nell'ambito del progetto BE4GreenS.

Sorta nel 1972 come piccola impresa artigianale dall'idea del suo fondatore ed attuale presidente Ing. Claudio Pancolini, CIB Unigas è riuscita ad affermarsi, nel corso degli ultimi 45 anni, come azienda tra le più attive nel campo della progettazione e commercializzazione di bruciatori per uso civile e industriale, a partire dai 20 kW fino a 80.000kW, funzionanti con ogni tipo di combustibile, liquido o gassoso.

L’incendio può essere schematizzato come una sorta di bruciatore che rilascia calore (Heat Realease Rate - HRR), particolato (soot) e gas. L’ HRR rappresenta la “carta di identità” dell’incendio ed è il parametro di input principale per i software di simulazione degli incendi.

Tutte le fasi di assemblaggio e costruzione dei bruciatori avvengono nella sede di Campodarsego (PD), nel rispetto degli standard a garanzia della qualità nella costruzione, montaggio, collaudo e servizio. L’utilizzo, inoltre, di componenti costruiti da case tra le più qualificate in Europa garantisce anche in termini di sicurezza il raggiungimento degli standard più elevati per quanto attiene i processi di produzione, di controllo sulle merci e dei servizi. Al fine di garantire che i prodotti vengano immessi sul mercato con i necessari requisiti di sicurezza, CIB Unigas ha emesso una serie di procedure che regolano le varie fasi del processo produttivo. Le prove, i controlli ed i collaudi vengono svolti sia presso il laboratorio di Ricerca Sviluppo, in fase di acquisizione del prodotto, sia in accettazione dei materiali e nel corso di tutte le varie fasi di costruzione. In particolare, al termine della catena produttiva, tutti i prodotti vengono collaudati da tecnici appositamente addestrati.

La KWB Multifire, in particolare, è una caldaia di ultimissima generazione dotata del bruciatore a griglia mobile con cingoli, una rivoluzionaria tecnologia nata nel centro di ricerca e innovazione di KWB, il più grande polo di ricerca privato sulla biomassa in Europa. Disponibile in una gamma di potenze da 20 a 120 kW, la nuova KWB Multifire è ideale per il riscaldamento di abitazioni unifamigliari, strutture plurifamiliari e locali commerciali nonché micro-reti di teleriscaldamento e strutture agricole. Consente di utilizzare una vasta gamma di combustibili: oltre a pellet e cippato è in grado di utilizzare sottoprodotti agricoli come il tutolo del mais e noccioli di oliva, garantendo i massimi livelli di efficienza energetica. Il punto di forza di questa caldaia risiede nell’innovativo bruciatore a griglia mobile con cingoli che, grazie alla velocità variabile e costantemente lenta della griglia, crea un letto di braci omogeneo garantendo una combustione costante con livelli di emissioni minime.

...PER TURBINE A GAS Il lavoro presenta uno studio numerico su un bruciatore a basse emissioni inquinanti per turbina a gas. Vengono proposte e studiate, mediante simulazioni CFD RANS, alcune configurazioni alternative a quelle esistenti di premiscelatore e di iniezione pilota, con lo scopo di minimizzare le emissioni NOX allo scarico. I risultati ottenuti sono incoraggianti e hanno portato alla definizione di un set di geometrie da analizzare in futuri test sperimentali.

Presentazione del generatore ORC Triogen a valle di bruciatori a biomassa legnosa di diversa tecnologia e manifattura. Il fluido di lavoro è riscaldato direttamente dai fumi di combustione, non è quindi necessario un circuito intermedio ad olio diatermico od acqua surriscaldata. Vantaggi del sistema: più efficiente, meno ingombrante, ridotti costi di manutenzione e di gestione. Campi di applicazione: motori, biomassa Solida. Il generatore ORC Triogen e’ capace di produrre fino a 165 kWe, ad alta efficienza, utilizzando un quantitativo di biomassa legnosa di circa 2500-3000 ton /anno e senza la necessita’ dell’iscrizione al registro GSE. Come tutti i generatori ORC Triogen, la temperatura di uscita dell’acqua di raffreddamento puo’ essere regolata da 55°C ad 80 °C, con la caratteristica unica di poter utilizzare il calore di raffreddamento in cogenerazione.

Una prima parte di studio generale riguardante la struttura della discarica e il biogas mi ha permesso di capire le problematiche connesse alla costruzione e alla gestione post-chiusura di uno scarico controllato. Successivamente la mia attività si è concentrata sulla discarica e sull‟impianto ad essa associato di Grumolo delle Abbadesse (VI). Come conclusione ho calcolato il volume di torcia conoscendo la portata e la composizione del biogas, la temperatura di combustione e quella esterna. Il risultato è plausibile in quanto la torcia realmente installata nell‟impianto presenta un diametro interno del bruciatore di circa 1050 mm a cui vanno aggiunti 25 mm di isolamento e la doppia camicia per arrivare al diametro finale esterno di 1400-1500 mm.

Il funzionamento efficiente dal punto di vista energetico di un impianto di processo termico riscaldato a metano dipende in larga misura dalla qualità e dalla costruzione dei bruciatori utilizzati. In base ad esempi pratici viene dimostrato in che modo possa essere individuato un aumento inutile del consumo, verificatosi a causa di una errata regolazione del bruciatore o di pressioni oscillanti deiservo mezzi di alimentazione. Tali fenomeni possono essere evitati in maniera efficace e permanente, adottando delle contromisure, in parte anche semplici. Inoltre viene illustrata la diretta dipendenza dell’efficienza energetica dalla dimensione della superficie del tubo radiante.

Analisi numerica di combustione di gas a basso potere calorifico. L’analisi è stata condotta su due principali geometrie di camera di combustione. La prima è un bruciatore sperimentale da laboratorio adatto allo studio delle proprietà di combustione del singas. Esso è introdotto in camera separatamente rispetto ad una corrente d’aria comburente al fine di realizzare una combustione non-premiscelata diffusiva in presenza di swirl. La seconda presa in considerazione è la camera di combustione anulare installata sulla microturbina a gas Elliott TA 80 per la quale si dispone di un modello installato al banco al fine dell’esecuzione di prove sperimentali. I principali obiettivi conseguiti sono stati la determinazione numerica del campo di moto a freddo su entrambe le geometrie per poi realizzare simulazioni in combustione mediante l’utilizzo di diversi modelli di combustione.

Il parco caldaie è composto da circa 19 milioni di apparecchi, in massima parte con rendimenti molto bassi, pertanto caratterizzati da consumi particolarmente elevati e da emissioni inquinanti ingenti. Progetto di riqualificazione energetica e nuova edilizia utilizzando caldaie a condensazione, bruciatori modulanti e solari termici.

Che cos'è Ecovapor? Ecovapor è il primo generatore di vapore con bruciatore completamente integrato. È stato progettato raccogliendo esigenze degli utenti finali che ci chiedono minori costi d'esercizio, basse emissioni e un'altra flessibilità d'utilizzo, senza avere