La scorsa settimana abbiamo iniziato ad affrontare il tema del trattamento dei rifiuti mediante Termovalorizzazione, avendone identificato le caratteristiche distintive rispetto ai tradizionali impianti di incenerimento ed avendo inoltre discusso brevemente sulle caratteristiche dei rifiuti trattati.
Dopo averne pertanto introdotto alcune caratteristiche generali, quest’oggi proseguiamo con tale argomento, andando ad esaminare più in dettaglio alcune caratteristiche tecniche.
TERMOVALORIZZATORI – TIPOLOGIE DELLA CAMERA DI COMBUSTIONE
Come facilmente comprensibile, il termovalorizzatore è costituito essenzialmente da due sezioni, la prima è la camera di combustione o caldaia, mentre la seconda è la sezione di trasformazione del calore in energia meccanica/elettrica (sezione assente per ovvi motivi nei semplici inceneritori).
In base alle differenze esposte la scorsa settimana tra inceneritori e termovalorizzatori è però possibile avere anche impianti che recuperano il calore senza trasformarlo in energia elettrica, bensì fornendo direttamente l’energia termica ad una o più utenze, anche se questa configurazione, viste le temperature raggiungibili nel fluido operativo, giustifica direttamente la cessione del calore principalmente ad utenze le cui esigenze in termini di temperatura siano elevate, mentre l’impiego come teleriscaldamento è possibile anche dopo una trasformazione del calore in energia elettrica, fornendo alle utenze l’energia termica residua del fluido, ovviamente quando i parametri dell’impianto siano ottimizzati a tale riguardo.
Proprio la camera di combustione, che nel caso dei termovalorizzatori rappresenta la parte dell’impianto dove si recupera il calore della combustione attraverso il riscaldamento del fluido operativo (tipicamente acqua fortemente depurata), prevede differenti configurazioni in termini di bruciatore che ora esamineremo:
- Bruciatore a griglia fissa – tale configurazione rappresenta la più semplice ed economica essendo costituita essenzialmente di una griglia inclinata sulla quale viene posizionato il combustibile, il quale viene “investito” dal flusso d’aria per permetterne la combustione.
Le scorie del prodotto di combustione vengono fatte cadere verso una tramoggia di raccolta situata più in basso attraverso uno scuotimento delle griglie.
- Bruciatore a griglia mobile – rappresenta una importante evoluzione della soluzione precedente in quanto permette una migliore combustione del materiale trattato grazie all’esposizione ottimale del combustibile nei confronti del comburente, con conseguente miglioramento dei profili di temperatura e conseguenti minori emissioni rispetto alle griglie fisse, ma presentano però lo svantaggio di avere delle parti in movimento che richiedono pertanto un’accurata manutenzione.
(Immagine di una griglia mobile e della combustione che si sviluppa sopra di essa)
- Bruciatore a letto fluido – rappresentano una soluzione piuttosto interessante e sofisticata, già accennata per quanto riguardava i gassificatori.
Si tratta di un sistema che permette di tenere in sospensione il combustibile ed il letto di sabbia (che funge da vettore termico) nel quale viene miscelato attraverso l’utilizzo di forti getti di aria che generano pertanto una sorta di simil-fluido all’interno della camera di combustione, permettendo delle condizioni di combustione particolarmente favorevoli per la riduzione delle emissioni inquinanti rispetto ai sistemi a griglia, ed inoltre l’assenza di parti in movimento permette di non avere particolari problemi di manutenzione.
Come già detto, la camera di combustione in un termovalorizzatore rappresenta anche lo scambiatore di calore principale, pertanto la sua costruzione viene eseguita mediante la saldatura di speciali tubazioni all’interno delle quali scorre il fluido operativo, il tutto in maniera perfettamente analoga a quanto presente in un tradizionale impianto termoelettrico a vapore, così come evidente nella seguente immagine, rappresentativa dell’insieme dei fasci tubieri, benché l’immagine non rappresenti una camera di combustione:
Con questo anche per oggi è tutto, vi rinnovo l’appuntamento a lunedì prossimo, sempre su AppuntiDigitali, sempre con la rubrica Energia e Futuro.
