Cogenerazione: recupero dei fumi esausti
Voglio richiamare l’attenzione su questa importante componente degli impianti di cogenerazione con motori endotermici, in quanto se mal progettata, può dar luogo a moltissimi problemi.
Se è vero e sacrosanto che negli impianti di cogenerazione è utile e vantaggioso recuperare il più possibile per la parte acqua ed olio, per quanto riguarda il recupero dei fumi la questione prende tutt’altro aspetto.
Come dicevo in un precedente articolo, i gruppi di cogenerazione con motori endotermici, possono essere alimentati da diversi combustibili:
- gasolio
- gas naturale (metano)
- biogas da allevamenti animali
- biodiesel
- biogas da discarica
Proprio il tipo di combustibile, diventa fondamentale nella selezione dello scambiatore di calore per il recupero dei fumi esausti.
Infatti a seconda del tipo di combustibile utilizzato, si potranno avere diversi coefficienti di sporcamento da considerare nella scelta del diameto dei tubi. Inoltre cosa ancor più fondamentale, è bene che lo scambiatore fumi sia dimensionato in modo corretto e non sovrabbondante.
Sicuramente qualcuno si domanderà il perchè di questa affermazione: un dimensionamento abbondante del recuperatore fumi, porta ad un abbassamento spinto dei fumi in uscita dallo scambiatore, con incremento delle probabilità di formazione di condense che a seconda del tipo di combustibile utilizzato, potranno essere più o meno acide, aumentando di conseguenza i rischi di corrosione sullo scambiatore stesso.
Solitamente si tende a recuperare il calore dai fumi cercando di ottenere una temperatura dei fumi in uscita non più bassa di 130°C (valore indicativo che varia al variare del tipo di combustibile).
In ogni caso le regole di una buona progettazione di un impianto di cogenerazione, consigliano:
- tubi diritti scovolabili
- testate e tubi in acciaio inox AISI 316
- testate smontabili o comunue sostituibili
- compensatore di dilatazione sul mantello
Pensate sempre di aggiungere anche la valvola di by-pass sui fumi…e che sia una buona valvola, deve resistere e funzionare a 600°C è più…
Commenti
18 risposte a “Cogenerazione: recupero dei fumi esausti”
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Buon giorno
Sono un consulente interno di una società che produce vetro. Il sistema produttivo si basa su un forno a fusione continua che consuma mediamente 6500 metri cubi di gas metano. Ho visto che esistono impianti di cogenerazione per il recupero di energia dai fumi con la relativa trasformazione in energia elettrica. Vorrei sapere, cortesemente, se sapevate qualcosa al riguardo e se avevate dei nominativi di aziende specializzate in tale settore grazie Mauro Morra
Esistono parecchie soluzioni che permettono di sfruttare il calore dei fumi, per produrre energia.
E’ importante valutare bene le temperature e le portate dei fumi al camino.
Per produrre energia elettrica? turbine a ciclo rankine a vapore o altri fluidi organici (con utilizzo diretto dei gas di scarico del ciclo produttivo). Dipende solamente dalla temperatura (che dovrebbe eeserci visto i 1000 – 1100 °C di temperatura dei forni) e portata dei fumi. Domanda: ma 6500 mc di metano sono consumati in quanto tempo?
Buongiorno,
può aver senso tentare il recupero energetico da fumi 140-150°C uscenti da una caldaia a recupero? Secondo me assolutamente no, ma continuo a vedere non pochi “consulenti” che dichiarano la possibilità di recuperare 30-40°C !
A livello teorico è possibile recuperare qualche cosa…praticamente difficile e costoso.
per le norma secondo la quale è “Meglio avere poca portata ad alta temperatura che tanta portata a bassa temperatura”.
salve sono uno studente che ha ultimato da poco il 3 anno in ing.meccanica e ora devo realizzare una tesi.
ho deciso di effettuare uno studio sul biogas e il professore che mi segue mi ha proposto di “ampliare” la tesi considerando un caso reale;entra in gioco un azienda che produce 2MW da biogas derivante da scarti di macellazione e ceroso.i fumi di scarico arrivano a 500°C.il problema è che non so cosa fare:
meglio usare il salto di temperatura per alimentare uno scambiatore e destinare l’acqua all’uso civile oppure collegarlo ad una turbina/microturbina(quindi ciclo combinato)per incrementare il rendimento finale?
Buongiorno,
solitamente con i fumi di scarico si produce acqua calda per uso sanitario/riscaldamento, tramite scambiatori di calore a tubi di fumo.
E’ una applicazione semplice e decisamente redditizia.
Si abbina poi allo scambiatore una valvola deviatrice (diverter), per bypassare i fumi caldi in caso di mancato recupero energetico.
salve
nella parte finale del commento precedente intendevo chiedere se è meglio uno scambiatore(mi ha corretto sul fatto che non si può usare un fascio tubiero con liquido-gas ma occorrono i T-recogen anche se il funzionamento è simile da quanto capito),oppure si può alimentare una caldaia a recupero per realizzare un ciclo rankine.
mi scuso ancora intendevo dire ciclo rankine non ciclo combinato(non so se esistano impianti del genere però).
cordiali saluti.
Buongiorno Simone, scusi il ritardo nella risposta.
In effetti i cicli Rankine stanno riscuotendo un discreto successo ultimamente. Noi stessi stiamo seguendi diversi progetti del genere.
Per i fumi mi sono spiegato male (utilizzando sistemi tipo T Recogen), si può produrre direttamente acqua calda.
Salve, sono un allevatore e stiamo cercando di progettare un impianto di biogas io e altri allevatori insieme. L’impianto sara in grado matematicamente di alimentare un motore a biogas di circa 500 kw. Sto cercando di capire se possibile sfruttare il gas di scarico per alimentare una microturbina a vapore. purtroppo non e possibile usare il calore per riscaldare acqua ad uso sanitario. Secondo Lei si puo fare e se si puo mi possa consigliare qualche azienda. grazie mille
Buongiorno, le ho inviato una email con un eventuale contatto.
Sto realizzando un bruciatore per scarti agricoli il calore sprigionato a 5/6cento gradi vorrei trasformarlo in energia elettrica cosa mi consigliate.
Una turbina ORC dovrebbe essere buona ma non ho nomi di ditte produttrici o rivenditori
in attesa ringrazio chiunque mi possa aiutare
Buonaseera Nazario,
provi a sentire la Turbec…
http://www.turbec.com, hanno una sede in Italia.
Salve,
sono uno studente di Ing. Gestionale che sta svolgendo il tirocinio per un azienda produttrice di capsule per il confezionamento di alimenti ecc…
Questa azienda utilizza un termoreattore per bruciare i solventi,per autocombustione,in modo tale da non immettere nell atmosfera sostanze nocive.
Si è pensato di recuperare i fumi dal camino per riscaldare\raffreddare una porzione dello stabilimento.La temperatura all`uscita e all`incirca di 150°C
le portate variano fino ad un massimo di 30000 Nm3/h.Vorrei dunque capire quale sia la migliore soluzione per effettuare tale recupero energetico..essendo
un ragazzo alle prime esperienze sto trovando molte difficoltà in questo studio…ringranzio anticipatamente e infinitamente chiunque di voi mi possa illuminare..
una prima idea, potrebbe essere quella di utilizzare uno scambiatore a tubi lisci in ferro da inserire nel flusso caldo, per produrre acqua calda.
bisogna capire bene i residui nei fumi, per la scelta dei materiali dello scambiatore, allo scopo di prevenire eventuali corrosioni.
non è cosa facile, ma se fosse facile qualcun’altro ci avrebbe già pensato.
Salve, secondo lei un flusso di gas di scarico di cogeneratore a metano gia utilizzato per assorbitore (6.000 Nm3/h a 170°C per 7.000 ore anno) dispone ancora di un’energia sfruttabile in un ORC? Che energia potrei ricavare con un recuperatore (penso che ORC debba essere alimentato almeno a 120°C e dispongo di batterie free-cooling per condensare ORC a 32°C)
Grazie
Marco
Gentile Marco,
potrebbe al riguardo provare a sentire direttamente la società Ingeco, distributori delle turbine G.E. (ex Kalnetix), sicuramente le sanno dare informazioni più puntuali delle mie.
Salve, sono un allevatore e stiamo cercando di progettare un impianto di biogas. L’impianto sara in grado di alimentare un motore a biogas di circa 500 kW. Volevo valutare se è possibile sfruttare i fumi di scarico del motore endotermico per alimentare una turbina ORC. Purtroppo geograficamente non è possibile usare il calore per riscaldare acqua ad uso sanitario. Secondo Lei si puo fare e se si, mi potrebbe consigliare qualche azienda?. La ringrazio anticipatamente