Analisi e modellazione di impianti di produzione elettrica a ... - Enea

RICERCA DI SISTEMA ELETTRICO pag. 33 di 177
Tema di ricerca 5.2.5.2 “Centrali a polverino di carbone - Riduzione costi”
Analisi e modellazione di impianti di produzione elettrica a carbone equipaggiati con sistemi CCS
flusso considerevole di materiale viene trasportato lontano dalla zona più densa del letto. La
sospensione di particelle occupa tutto il volume della camera di combustione con una densità di
particelle che diminuisce verso l’alto; si dice che il letto in queste condizioni fluidodinamiche è
posto in circolazione. Le particelle trasportate dal gas escono dal combustore e vengono separate in
un ciclone o un sistema analogo. Dal separatore le particelle sono reintrodotte nella parte inferiore
del reattore in modo che il letto inferiore sia mantenuto costante dalla recircolazione esterna.
L’elevata velocità delle particelle solide comporta, rispetto agli impianti bollenti, una maggiore
efficienza di conversione una migliore rimozione dei composti solforati, ma dà anche luogo a
problemi di erosione, con la necessità di adottare accorgimenti che aumentano leggermente i costi
di impianto. Due ulteriori vantaggi del sistema circolante è la diminuzione degli NOx per effetto
della combustione parzializzata e una maggiore flessibilità di impianto. Anche in questo caso
l’energia termica viene estratta con fasci tubieri e sfruttata per la generazione elettrica di tipo
convenzionale. Sono riportati in figura i reattori ABFBC e ACFBC e in tabella i parametri
caratteristici dei due processi:
Figura 3.5. - Schemi sistemi a letto fluidizzato atmosferico a) ABFBC; b) ACFBC – Fonte [7]
PFBC (Pressurized Fluidized Bed Combustion), è uno dei metodi più efficienti per bruciare
combustibili solidi, sia carbone che altri con potere calorifici bassi, con ampio spettro di
caratteristiche e composizioni e rispettando i più stringenti limiti ambientali. Riunisce infatti alcuni
dei punti di forza che sono separatamente presenti in vari impianti di produzione di energia quali
l’alta efficienza dei cicli combinati e la combustione a letto fluido. Inoltre aumenta l’effetto di
desolforazione durante la combustione tramite la pressurizzazione del letto, creata dal compressore
legato alla turbina a gas, che permette di eliminare la maggior parte del processo di calcinazione
dell’adsorbente (calcare), in virtù delle diverse pressioni parziali rispetto alla semplice combustione
atmosferica. In particolare l’elevata pressione parziale di CO2 presente nell’atmosfera del letto
impedisce la calcinazione del calcare e la reazione avviene direttamente :