Termotecnica Pompe di Industriale. Gli atti dei convegni e più di contenuti su

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1 Termotecnica Pompe di Industriale Calore Gli atti dei convegni e più di contenuti su

2 Casi applicativi di abbattimento di emissioni in impianti a Biomassa Legnosa ing. Brè Alessandro

3 FIPER in numeri 83 impianti di teleriscaldamento a biomassa 132 impianti a biogas agricolo e gassificazione 372 MW potenza termica presso le centrali 1150 MW termici installati presso le utenze finali 25 MW elettrici in cogenerazione 80,00 MW elettrici da biogas agricolo 1580 km rete di trasmissione calore utenze allacciate al teleriscaldamento t biomassa legnosa impiegata 61 milioni di Euro fatturati di energia termica 520 dipendenti aziende e indotto t di CO2 risparmiata nella produzione di energia termica ed elettrica in cogenerazione con impianti di teleriscaldamento 110 milioni di litri di gasolio risparmiato nella produzione di energia termica (dati al 31/7/2016) 2

4 Società T.C.V.V.V. S.p.A. L impianto di Santa Caterina Valfurva 10,7 MW Potenza della centrale termica a biomassa 6MW Potenza della caldaia di soccorso a gasolio 4,9 km Rete di tubazioni (doppio tubo) 67 Utenze Allacciate 11,64 MW Potenza degli scambiatori di utenza allacciati 3

5 Società T.C.V.V.V. S.p.A. L impianto di Sondalo 10 MW Potenza della centrale termica a biomassa 5MW Potenza della caldaia di soccorso a gasolio 18,56 km di rete di tubazioni (doppio tubo) 387 Utenze Allacciate 24,35 MW Potenza degli scambiatori di utenza allacciati 4

6 Società T.C.V.V.V. S.p.A. L impianto di Tirano 20 MW Potenza Termica in centrale 6MW Potenza della caldaia di soccorso a gasolio 1,1MW Potenza elettrica in cogenerazione 32,67 km di rete di tubazioni (doppio tubo) 768 Utenze Allacciate 59,82 MW Potenza degli scambiatori di utenza allacciati 5 5

7 Limiti di emissione nazionali Se sono utilizzate le biomasse di cui all'allegato X in impianti di combustione nuovi e in impianti anteriori al 2006 autorizzati a partire dal 12 marzo 2002, si applicano i valori di emissione, riportati nella tabella seguente, riferiti ad un tenore di ossigeno nell'effluente gassoso dell'11%. Potenza Nominale impianto in MW Inquinante u.m. >0,15 3 >3 6 >6 20 >20 Polveri mg/nm COT mg/nm / 10 [2] CO mg/nm / 150 [2] 200 / 100 [2] Nox come NO 2 mg/nm / 300 [2] 400 / 200 [2] SO 2 mg/nm [2] valori medi orari / giornalieri Valori limite indicati alla Parte 3 - Allegato I alla Parte V del D.Lgs. 152/06 6

8 Limiti di emissione in Regione Lombardia Se sono utilizzate le biomasse combustibili legnose in impianti di combustione la cui istanza di autorizzazione è stata presentata a partire dal 14 gennaio 2013, si applicano i valori di emissione, riportati nella tabella seguente, riferiti ad un tenore di ossigeno nell'effluente gassoso dell'11%. Per gli impianti esistenti i limiti si applicano a partire dal 31 dicembre 2019 Potenza Nominale singolo generatore in MW Inquinante u.m. >1 6 >6 20 >20 50 >50 Polveri mg/nm COT mg/nm CO mg/nm Nox come NO 2 mg/nm [1] / 100 [2] SO 2 mg/nm NH 4 mg/nm 3 5 se si utilizzano sistemi ad urea/ammoniaca [1] Biomasse in zona A1 e A2 con alto contenuto di silice [2] Biomasse in zona A1 e A2 Valori limite indicati dalla DGR Lombardia 6 agosto 2012 n. IX/ Metalli.. 7

9 Combustibili ammessi Elenco dei combustibili «rinnovabili» ammessi negli impianti di cui al Titolo I della parte V del d.lgs. 152/06 Parte I sezione 1 allegato X f) g) Biodiesel rispondente alle caratteristiche indicate nella parte II, sezione 1 paragrafo 3. l) Legna da ardere alle condizioni previste nella parte II, sezione 4. m) Carbone di legna. n) Biomasse combustibili individuate nella parte II, sezione 4, alle condizioni ivi previste. r) Biogas individuato nella parte II, sezione 6, alle condizioni ivi previste. s) Gas di sintesi proveniente dalla gassificazione di combustibili consentiti, limitatamente allo stesso comprensivo industriale nel quale il gas è prodotto. 8

10 Combustibili ammessi Biomasse combustibili riportate nell elenco di parte II sezione 4 allegato X alla parte V D.Lgs. 152/06 a) Materiale vegetale prodotto da coltivazioni agricole dedicate. b) Materiale vegetale prodotto da trattamento esclusivamente meccanico, lavaggio con acqua o essiccazione di coltivazioni agricole non dedicate. c) Materiale vegetale prodotto da interventi silvoculturali, da manutenzioni forestali e da potatura. d) Materiale vegetale prodotto da lavorazione esclusivamente meccanica e dal trattamento con aria vapore o acqua anche surriscaldata di legno vergine e costituito da cortecce, segatura, trucioli, chips, refili e tondelli di legno vergine, granulati e cascami di sughetto vergine, tondelli, non contaminati da inquinanti. e) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica, lavaggio con acqua o essiccazione di prodotti agricoli. f) Sansa di oliva disoleata. 9

11 Caratteristiche della camera di combustione Ricircolo fumi Eccesso d aria T> 850 C Tempi di movimento variabili 10

12 Caratteristiche della camera di combustione Estrazione del combustibile dal silo con piano mobile e caricamento automatico in caldaia mediante spintore idraulico a volume fisso. Focolare meccanico a griglia mobile con avanzamento temporizzato. Ventilazione di aria primaria sotto griglia con camera di preriscaldo regolata sulla potenza richiesta. Ventilazione di aria secondaria in zona di post-combustione regolata in base alla temperatura di combustione ed al tenore di O 2. Ricircolo in camera di combustione dei fumi. Focolare mantenuto in depressione mediante ventilatore di coda. Gestione completamente automatizzata dell impianto, dal caricamento all estrazione ceneri, mediante logica a PLC con regolazione di tutte le arie di ventilazione e di tutti i movimenti. 11

13 Sistema di trattamento dei fumi mg/nm 3 Multiciclone Filtro a maniche / Filtro elettrostatico mg/nm 3 <10 mg/nm 3 SME Forno Aria esterna <10 12 Condensatore Recupero termico Condense Ultrafiltrazione A scarico Ceneri di griglia CER Ceneri leggere CER Le ceneri leggere sono il 7-11% in peso del totale delle ceneri prodotte dall impianto. 12

14 Sistema di monitoraggio delle emissioni 13

15 Sistema di monitoraggio delle emissioni NOx 200mg/Nm 3 Polveri 20mg/Nm 3 50 mg/nm 3 CO, 1/3 del limite 14

16 MISURE PRIMARIE Riduzione delle emissioni miglioramento caratteristiche del combustibile (tipologia, pezzatura, umidità): un combustibile senza cortecce ed impurità garantisce emissioni inferiori; un combustibile di pezzatura maggiore assicura emissioni di particolato in camera di combustione inferiori anche di un ordine di grandezza; combustibili più umidi necessitano di maggiore ventilazione in camera di combustione comportando un maggior trascinamento di particolato. RIDUZIONE DEL PARTICOLATO (PRIMA DEI FILTRI) Effetto positivo su NOx e COV ottimizzazione della combustione con sistemi automatici di controllo e regolazione in base ai parametri misurati in camera: è fondamentale avere un sistema di gestione aperto che permetta la modifica dei parametri di regolazione. EFFETTO SU CO/NOx/COV 15

17 MISURE SECONDARIE Sistemi specifici di contenimento e riduzione per: Particolato Filtri elettrostatici Filtri a maniche Scrubber Ossidi di azoto (Ricircolo fumi) DENOx SCR - SNCR Riduzione delle emissioni MISURE GENERALI La corretta Gestione e Manutenzione dell impianto è fondamentale per evitare le situazioni di emergenza: la biomassa è già di per se un combustibile eterogeneo che a volte può determinare combustione e funzionamento problematici; se una buona gestione dell impianto riduce gli imprevisti tecnici, abbiamo più margine per affrontare le eterogeneità del combustibile. 16

18 Tabella riepilogativa metodologie riduzione emissioni monossido di carbonio CO MISURE PRIMARIE composti organici volatili COV MISURE PRIMARIE ossidi di azoto particolato Riduzione delle emissioni NO X PM MISURE PRIMARIE (RICIRCOLO FUMI) SNCR SCR MISURE PRIMARIE (CICLONI E MULTICICLONI) FILTRI ELETTROSTATICI FILTRI A MANICHE MISURE PRIMARIE DI REGOLAZIONE: E necessario avere il controllo al minimo dei parametri: tenore di O 2, temperatura, turbolenza, tempi di residenza, tempo di carico o quantità combustibile, movimento della griglia 17

19 Problemi sul territorio 18 18

20 Effetti diretti sul territorio PTS sono tutte le Polveri Totali Sottili, non solo il PM10 19

21 Riflessione Il punto chiave NON è decidere se le emissioni degli impianti a biomassa sono di per sé nocive o ininfluenti. E decidere se, a parità di servizio reso (energia prodotta, calore o elettricità), queste sono un aggravio non necessario per le persone coinvolte e per l ambiente; se rappresentano, cioè, il minimo inquinamento tecnicamente possibile al fine di ottenere lo stesso servizio e gli stessi benefici sul territorio. Il punto di vista FIPER Dai dati appena esposti, per gli impianti di teleriscaldamento e cogenerativi a biomassa al servizio di aree montane, per il solo effetto di sostituzione della tecnologie di riscaldamento utilizzate (gasolio, caminetti, caldaie a legna domestiche), si rileva una riduzione significativa delle emissioni, senza contare gli altri aspetti legati alla cura e manutenzione del territorio che rappresentano il reale e distintivo vantaggio. 20

22 Trend di approvvigionamento della biomassa legnosa nel distretto del TLR in Valtellina Provenienza Biomassa quintali % quintali % quintali % quintali % quintali % quintali % quintali % Segherie % % % % % % % Bosco % % % % % % % Medium rotation % % % % % % % Potature % % % ,% % % % TOTALE % % % % % % % Valore biomassa Dal 2009 al 2016 l approvvigionamento di biomassa derivante dalla manutenzione forestale delle centrali di teleriscaldamento di Tirano, Sondalo, Santa Caterina Valfurva è passato dal 22% al 65% registrando un incremento del 43%. Nel solo anno il distretto agro-energetico TCVVV ha acquistato residui legnosi provenienti dalla gestione del patrimonio boschivo locale per un valore di Euro redistribuiti interamente sul territorio. 21

23 Grazie per l attenzione Per maggiori informazioni Tel Fax Mail segreteria.nazionale@fiper.it Pec fiper@arubapec.it Sede Legale Via Scarlatti, Milano (MI) Sede operativa Via Polveriera, Tirano (SO) Sede di rappresentanza Via Merulana, Roma (RM)

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