INGEGNERIA INDUSTRIALE Impianti per la produzione di energia elettrica alimentati da fonti rinnovabili
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- Fabriciano Valeri
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1 ICARIA s.r.l. SOCIETA DI SERVIZI DI INGEGNERIA Sede legale: Via La Spezia, Roma Sedi Operative: Corso Cavour, Orvieto Tel Fax Viale Liegi, Roma e_mail info@icariasrl.it IN INGEGNERIA INDUSTRIALE Impianti per la produzione di energia elettrica alimentati da fonti rinnovabili SCHEDA 46 CODICE COMMESSA 693 impianto di termovalorizzazione dei rifiuti con produzione di energia elettrica AGGLOMERATO INDUSTRIALE DI PIANODARDINE -AVELLINO COMMITTENTE URBASER S.A. Madrid DE VIZIA TRANSFER Spa - Torino UBICAZIONE Regione Campania - Italia Comune di Avellino Agglomerato industriale di Pianodardine PERIODO IMPORTO LAVORI SERVIZI TECNICI Rilievo plano altimetrico dell area di intervento Progettazione preliminare Progettazione definitiva Studio di impatto ambientale Pratica Prevenzione Incendi Pratica Autorizzazione Integrata Ambientale (A.I.A.) I servizi tecnici sono stati espletati con la collaborazione della società P & W srl (Roma)
2 DESCRIZIONE DELL IMPIANTO L area di intervento, di proprietà del Consorzio per l Area di Sviluppo industriale della Provincia di Avellino (di seguito indicato come ASI), è situata all interno del perimetro dell agglomerato industriale di Pianodardine (AV). L area posta in adiacenza all esistente impianto di trattamento e selezione RSU è delimitata a nord dalla viabilità di accesso al predetto impianto, ad est in parte ancora dall impianto anzidetto e in parte dalla sponda in sx idraulica del fiume Sabato, ad ovest dalla viabilità Via Pianodardine e dalle aree di pertinenza dei fabbricati esistenti e a sud da viabilità interna all area industriale. Il progetto prevede la realizzazione di una nuova sezione di incenerimento di rifiuti derivanti dai processi di separazione RSU secco-umido o da frazione di raccolta differenziata. L impianto potrà essere alimentato anche con RSU tal quale. L impianto di termovalorizzatore si articola su tre linee identiche di termodistruzione e depurazione dei fumi e da un comune gruppo di generazione di energia elettrica da 50 Mwe La potenzialità di ciascuna linea è pari a 432 tonnellate al giorno per linea riferita alla capacità di progetto; la capacità totale di smaltimento è pari a circa ton/anno, mentre la capacità nominale totale con 7800 ore/anno di esercizio è ton. Queste potenzialità sono collegati all impiego di un combustibile avente un potere calorifico inferiore di 12500kj/kg (3000kcal/kg), potere calorifico sufficientemente rappresentativo dei possibili materiali utilizzabili. Indipendentemente della tipologia di rifiuto industriale non nocivi utilizzati saranno immessi in atmosfera fumi di combustione depurati, con contenuti di inquinamento abbondantemente al disotto dei limiti imposti dalla normativa in uso (nazionale ed europea) L impianto di termovalorizzazione, o altrimenti denominato piattaforma di termovalorizzazione, è costituita dalle seguenti sezioni e/o sistemi funzionali: ricezione, stoccaggio e movimentazione dei residui dei processi industriali conferiti in forma sfusa di dimensioni adeguate ; ricezione, movimentazione ed utilizzo di residui combustibili ingombranti o in balle o altro; combustori; recuperatori del calore con produzione di vapore surriscaldato; turbogeneratore e componenti del ciclo termico; sistema di depurazione ed evacuazione fumi e sistemi ausiliari per il controllo delle emissioni; impianti per la movimentazione dei residui; sistemi di stoccaggio dei residui prodotti; sistema di immobilizzazione in matrice cementizia delle ceneri volanti e dei prodotti di depurazione dei fumi (inertizzazione ceneri); sistemi ausiliari di varia tipologia; apparecchiature e strumentazioni elettriche; collegamento alla rete elettrica nazionale; sistemi di regolazione e controllo; infrastrutture, opere civili, servizi generali d impianto. Le prestazioni complessive della piattaforma, riferite al Carico Nominale Continuo (CNC) e Carico Massimo Continuo (CMC), sono:
3 COMBUSTORE A GRIGLIA Tecnologia di combustione Griglia mobile Capacità di smaltimento al CNC t/h 3 x 18 Capacità termica al CNC MW 3 x 62,5 Capacità di smaltimento al CMC t/h 3 x 19 Capacità termica al CMC MW 3 x 65,5 RoselynePerà :05 Eliminato: 2 x 25,8 RoselynePerà :06 Eliminato: 2 x 90.1 RoselynePerà :06 Eliminato: 2 x 27,1 RoselynePerà :06 Eliminato: 2 x 94.6 CALDAIE E RECUPERO E CICLO TERMICO - CNC CALDAIE A RECUPERO CICLO TERMICO Portata totale di vapore surriscaldato t/h Temperatura fumi uscita caldaia C 160 / Pressione vapore surriscaldato bar as Temperatura vapore surriscaldato C Potenza elettrica al generatore MWe / > 48.7 Pressione di condensazione bar as / 0.12 Temperatura ambiente di riferimento C Rendimento termico caldaia % > 85 > 26 Rendimento elettrico totale RoselynePerà :07 Eliminato: 50.7 RoselynePerà :08 Eliminato: 54.1 I principali effluenti di processo sono i solidi provenienti dalle tre linee di combustione e di trattamento fumi dell impianto: Scorie, al CNC: kg/h; Scorie umide, al CNC: kg/h; Ceneri leggere e polveri residue a inertizzazione, al CNC: kg/h; Reflui liquidi tecnologici: 0,0 kg/h I quantitativi dei residui solidi possono variare in relazione alla variazione di composizione del combustibile utilizzato. RoselynePerà :28 Eliminato: due RoselynePerà :08 Eliminato: 5.2 RoselynePerà :37 Eliminato: t/h. L'esercizio dell'impianto di termovalorizzazione è previsto in modo continuativo, 24 ore al giorno per 7 giorni alla settimana, con le sole fermate previste per la manutenzione programmata. L'impianto può funzionare continuamente al carico nominale (CNC) e carico massimo di progetto (CMC) ed in modo completamente automatico, senza la necessità di presidio continuo al di fuori della Sala Manovre, salvo che per le operazioni di carico dei sili stoccaggio reagenti chimici, di
4 scarico e movimentazione dei prodotti di risulta della depurazione fumi e dei package che richiedono un periodico monitoraggio locale. Il diagramma di combustione caratteristico della griglia riporta il campo di esercizio di ciascuna linea: si constata che all ampio campo di variabilità del P.C.I. corrisponde un altrettanto ampio campo di possibilità di smaltimento della materia prima. Si constata, inoltre, come l impiego di combustibile ausiliario è richiesto un combustibile primario avente un P.C.I. inferiore a 9000 kj/kg. Il vapore surriscaldato prodotto in caldaia a 415 C e 44 bar, è inviato, tramite un unico collettore, alla turbina dove avviene l espansione e la produzione di energia meccanica. La turbina è del tipo a condensazione con due/tre spillamenti non regolati per l alimentazione dei preriscaldatori. Il primo spillamento, effettuato a circa 5.5 bar, fornisce oltre al vapore richiesto dal degasatore, anche il calore necessario per il preriscaldamento dell aria di combustione. Il secondo spillamento effettuato a circa 1.0 bar, permette di fornire l energia per il preriscaldamento del condensato ripreso dal pozzo caldo del condensatore di turbina. Il preriscaldamento del condensato al degasatore è completato in un preriscaldatore alimentato dai tre flussi di fumi destinati al camino. RoselynePerà :39 Eliminato: 3.5 Eliminato: 1.5 Nel funzionamento al carico nominale, il vapore scaricato dalla turbina viene condensato a circa 0,125 bar, alla temperatura ambiente di 25 C, in uno scambiatore a superfici alettate a circolazione d aria. L escursione termica dell aria è compresa tra i 2 C invernali e i 40 C estivi. E presente un sistema di by-pass della turbina che, oltre a consentire di regolare la potenza erogata dalla turbina in modo indipendente dalla quantità di vapore prodotto, consente di inviare al condensatore il vapore comunque prodotto dalle caldaie. In caso di arresto prolungato della turbina è possibile, previa inserzione di un disco cieco sul condotto di scarico della turbina, l esercizio delle caldaie per assicurare lo svolgimento dei processi di combustione. La potenza elettrica lorda dell impianto è di circa 50 MW con un efficienza complessiva circa del 26.0%. Il bilancio di materia ed energia al CNC (carico nominale continuo) è riportato nello specifico paragrafo bilanci, mentre nella tabella successiva sono riassunte le principali prestazioni del ciclo termico sempre al CNC. Prestazioni di massima Gruppo Turboalternatore Carico normale 3 linee di Funzionamento combustione al 100% CNC Portata vapore (t/h) 222 Pressione vapore (bar a) 42 Temperatura vapore C 415 I spillamento (portata vapore, t/h) (1) Pressione (bar a) 5.5 Temperatura C 230 II spillamento ( portata vapore, t/h) Pressione ( bar a) 0.98 Temperatura C 99 Portata vapore allo scarico (t/h) Pressione ( bar a),( con aria ambiente a 25 C) Eliminato: 2 Eliminato: Eliminato: 27.6 Eliminato: 3.5 Eliminato: 159 Eliminato: 15.8 Eliminato: 1,5 Eliminato: 111 RoselynePerà :41 Eliminato: 172.9
5 Temperatura C (con aria ambiente a 25 C ) 49 (1): il preriscaldo del condensato, in ingresso al degasatore, è completato nello scambiatore fumi effluente dallo scambiatore gas/gas. L energia elettrica prodotta viene immessa sulla rete nazionale. La connessione alla rete, i sistemi di misura e protezione del montante a 150 kv sono in accordo alle prescrizioni del Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale (GRTN). Principali dati di sintesi La piattaforma di termovalorizzazione è progettata in relazione ai seguenti parametri: - combustibile primario : rifiuto e/o scarto industriale di riferimento P.C.I kj/kg - capacità giornaliera : t/g 3 x capacità termica nominale della griglia : 3 x 62,5 MWt portata kg/h - temperatura fumi uscita caldaia : 160 C - caratteristiche vapore : portata vapore 222 t/ora pressione 44 bar as temperatura 415 C - caratteristiche vapore ingresso turbina : portata vapore 222 t/ora pressione 42 bar as - produzione di energia elettrica ai morsetti del generatore : > 48,7 MWe - rendimento caldaia : % 86,5 complessivo % 25,9 temperatura 410 C - pressione di condensazione : 0,12 bar ass a 25 C - ore esercizio : ore/anno
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