IMPIANTO DI COGENERAZIONE ALIMENTATO A BIOMASSE VEGETALI SOLIDE
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1 IMPIANTO DI COGENERAZIONE ALIMENTATO A BIOMASSE VEGETALI SOLIDE S. Agata di Puglia (FG) PROPONENTE/PROMOTER IL PRESIDENTE VIA ZUCCHERIFICIO, MEZZANO (RA) DOCUMENTAZIONE TECNICA AI FINI AUTORIZZATIVI UNITA' FUNZIONALE/FUNCTIONAL UNIT Documenti generali RELAZIONE INTEGRATIVA RELATIVA ALLE TECNOLOGIE DI CONTROLLO DELLE EMISSIONI CONSULENZA/GENERAL CONTRACTOR IL PRESIDENTE CONSULENZA/SUBCONTRACTOR VIALE COLOMBO, FOGGIA, ITALIA TEL FAX info@unais.it IL DIRETTORE GENERALE (Ing.Roberto Carpaneto) VIA SAN NAZARO, GENOVA, ITALIA TEL FAX P. IVA dappolonia@dappolonia.it DATE/DATA SCALA/SCALE N. INT/ INTERNAL N. TAV/PLATE N. REV SH 17/05/ SAG 00 P 030 0
2 Rev. 0 - Maggio 2012 INDICE Pagina 1 PREMESSA 1 2 CALDAIA INIEZIONE DI SOLUZIONE UREA (SNCR) 2 3 LINEA ARIA E FUMI VENTILATORI PRERISCALDATORE DELL ARIA COMBURENTE CONDOTTI ARIA E VALVOLE DI CONTROLLO CONDOTTI DEI FUMI TRATTAMENTO FUMI Sezione di immissione additivi chimici Filtro a maniche By-pass Sezione Denox tipo SCR Camino e sistema di analisi 5 4 EMISSIONI GASSOSE 6 Agritre Pag. i
3 Rev. 0 - Maggio 2012 RELAZIONE INTEGRATIVA LINEA FUMI 1 PREMESSA Il presente documento descrive le tecnologie utilizzate per controllare le emissioni in atmosfera dell impianto nel rispetto della normativa vigente. In particolare la composizione chimica dei fumi emessi dovrà rispettare i valori limite stabiliti dalla normativa nazionale e regionale (R.R. 12/2008 che riprende i limiti del DLgs. 152/2006, Parte III dell'allegato I alla parte V, D.L.gs 155/2010). La scelte tecnologiche effettuate per l impianto, sono in accordo ai principi ispiratori delle BAT. Infatti, al fine di minimizzare le emissioni in atmosfera e garantire in questo modo valori molto al di sotto dei limiti di legge per tutte le sostanze, sono state previste le migliori tecnologie disponibili allo stato dell arte. In particolare, per rispondere ai limiti della normativa italiana sulle emissioni di CO, sono stati previsti particolari accorgimenti relativi alla sezione di combustione della caldaia e alla configurazione di impianto. Le tecnologie utilizzate per il controllo delle emissioni attualmente previste nel progetto definitivo, sono costituite dai seguenti componenti: SNCR Reattore con iniezione di calce per la neutralizzazione dei fumi Filtri a manica, Ventilatore estrattore, Camino A seguito del nuovo DM Elettrico appena licenziato dal MISE, che punta ad un ulteriore riduzione degli impatti ambientali prevedendo un sistema di premialità per la riduzione delle emissioni con vincoli più restrittivi rispetto alle BAT prese in esame dal progetto, si è scelto di integrare il sistema di trattamento fumi mediante l inserimento di un sistema di tipo SCR al fine di abbattere ulteriormente le emissioni di NOx. Il sistema di depurazione fumi sarà costituito quindi dai seguenti componenti: SNCR Reattore con iniezione di calce per la neutralizzazione dei fumi Filtri a manica SCR Ventilatore estrattore, Camino Data la qualità del combustibile e l efficienza del sistema di combustione si ritiene di poter garantire la quasi totale assenza di microinquinanti, quali metalli pesanti o diossine. Ciononostante, è comunque previsto un sistema di dosaggio e addittivazione di carboni attivi per il trattamento e Agritre Pag. 1
4 l assorbimento dell eventuale presenza nei fumi di tali sostanze, nel rispetto dei limiti normativi. Questo è in accordo con quanto previsto e utilizzato in altri paesi europei quali la Danimarca che hanno sviluppato in modo considerevole questo tipo di impianti. Di seguito una breve descrizione delle tecnologie sopra descritte. 2 CALDAIA 2.1 INIEZIONE DI SOLUZIONE UREA (SNCR) Il sistema è composto dalle seguenti parti: un serbatoio di soluzione ureica dimensionato per garantire l esercizio dell impianto al 100% del carico per almeno 15 gg., completo di tutti gli accessori del caso; un sistema di circolazione della soluzione che includa 2 pompe al 100%, capace di trasferire la soluzione al sistema di misura e distribuzione; un sistema di misura e distribuzione della soluzione ureica alle lance di iniezione. Il sistema sarà dimensionato in modo da consentire la miscelazione ottimale tra la soluzione di urea, l acqua di diluizione e l aria di atomizzazione. lance di iniezione adatte a resistere alle alte temperature; adeguato sistema di controllo. 3 LINEA ARIA E FUMI 3.1 VENTILATORI Un ventilatore alimenta l aria di combustione alla caldaia. A valle del ventilatore un preriscaldatore a vapore riscalda l aria prima che essa entri nel preriscaldatore. A valle dei preriscadatori dell'aria parte di essa è portata agli ugelli dell'aria secondaria per mezzo di un ventilatore; l aria rimanente è portata alla griglia. La camera di combustione è tenuta in leggera depressione a mm H20 per mezzo di un ventilatore munito di inverter, posto dopo il filtro a maniche. I ventilatori dell'aria comburente e dell'aria secondaria lavorano normalmente a carico parzializzato. Per ridurre il consumo di energia il ventilatore è provvisto di inverter, il ventilatore e il suo motore sono installati sullo stesso basamento. La camera di combustione è tenuta automaticamente in depressione Pa per mezzo dell'esaustore di coda provvisto di inverter ubicato immediatamente prima della ciminiera. Viene installato un ventilatore per ricircolare parte dei fumi di combustione. I fumi sono estratti dal filtro a maniche, dopo il ventilatore e ricircolati nella camera di combustione. Anche questo ventilatore sarà controllato da inverter. 3.2 PRERISCALDATORE DELL ARIA COMBURENTE Per aumentare l'efficienza di caldaia è previsto un preriscaldatore dell'aria comburente. Il preriscaldatore è costituito a tre stadi ed utilizza vapore spillato dalla turbina. Agritre Pag. 2
5 3.3 CONDOTTI ARIA E VALVOLE DI CONTROLLO L'aria di combustione è prelevata dalla sommità del locale caldaia in modo da garantire la ventilazione del locale e recuperare parte delle perdite dalla caldaia. Il condotto dell'aria primaria è collegato alla tramoggia sottostante la griglia. L'aria secondaria è divisa in due correnti una per la parete frontale della camera di combustione ed una per la parete opposta. I condotti sono provvisti di valvole di regolazione e di blocco per un funzionamento stabile. L'aria di trasporto della biomassa è fornita dal ventilatore ad ogni iniettore. I condotti a monte del preriscaldatore dell'aria sono equipaggiati di silenziatori. Le dilatazioni dei condotti sono assorbite da compensatori. 3.4 CONDOTTI DEI FUMI Il condotto dei fumi collega l'economizzatore con il filtro a maniche, il filtro a maniche con il ventilatore e quindi con il camino. Il condotto è dotato di valvole di controllo e di blocco. Le dilatazioni termiche sono assorbite da compensatori; un silenziatore è ubicato a valle del ventilatore estrattore. Tutti i condotti sono provvisti di aperture per interventi ispettivi/manutentivi. 3.5 TRATTAMENTO FUMI Il sistema di depurazione fumi è costituito dai seguenti componenti: SNCR Reattore con iniezione di calce per la neutralizzazione dei fumi, Filtri a manica, SCR Ventilatore estrattore, Camino, Nei fumi in uscita dalla caldaia si inietta calce, che ne riduce l eventuale alcalinità. Si prevede poi l utilizzo di una sezione Denox di abbattimento degli NOx, tipo SCR. I fumi attraversando poi il filtro a maniche sono depurati da tutte le polveri residue: tali polveri sono convogliate ad un silo di raccolta. Un ventilatore aspirante garantisce il flusso e la mandata al camino per lo scarico in atmosfera: tale ventilatore è adeguatamente dimensionato per garantire il tiraggio e la depressione della linea fumi e di conseguenza della camera di combustione Sezione di immissione additivi chimici L'impianto consiste di un silo una unità di estrazione ed un sistema di trasporto pneumatico e di iniezione. La quantità di calce idrata è controllata per mezzo dei segnali provenienti dal sistema di misura delle emissioni. La calce è iniettata nei fumi tra l'economizzatore ed il filtro a maniche per mezzo di una tramoggia di alimentazione equipaggiata con valvola rotativa di dosaggio in un reattore / ciclone avente la funzione di precipitare anche particelle di ceneri. Sarà previsto un sistema di addittivazione di carboni attivi nel caso sia necessario abbattere dosi eccessive, se pur non attese, di microinquinanti. Agritre Pag. 3
6 3.5.2 Filtro a maniche L'impianto è provvisto di un filtro a maniche per la rimozione delle polveri. Il filtro è a sezione cilindrica verticale. Le maniche sono montate su gabbie individuali, ancorate in alto su un piatto orizzontale di acciaio che separa i fumi contenenti polveri dalla zona di gas puliti. I filmi polverosi fluiscono dalla caldaia nei compartimenti del filtro dove la velocità diminuisce a causa dell'elevato volume dei compartimenti. Le particelle più pesanti sedimentano nella tramoggia di fondo, mentre le particelle più fini passano nella zona di filtrazione e vengono depositate sulla superficie esterna delle maniche. Il gas pulito passa attraverso le maniche e successivamente al condotto di uscita. Le maniche sono contro lavate da aria compressa,attraverso getti di aria compressa generati da ugelli all'interno delle maniche. Questo provoca un'istantanea espansione della manica con conseguente scuotimento delle polveri fuori dal tessuto. La pulizia è effettuata in automatico con sequenze controllate, dai valori delle perdite di carico attraverso il filtro. Sonde di livello sono installate per monitorare eventuali blocchi della tramoggia. Ogni compartimento ha dei registri in ingresso e in uscita con tratti dotati di attuatori pneumatici che possono essere controllati dalia sala quadri. La testa del filtro è dotata di porte di accesso da cui sarà possibile l'accesso dal tetto dopo la rimozione dei pannelli di copertura. Le porte di ispezione lato gas pulito possono essere aperte allo scopo di sostituire le maniche durante le attività. Se una singola manica è danneggiata, essa può essere riparata. Dati tecnici Altezza Mm Diametro Mm Pressione differenziale Nom kpa 1,50 Max kpa 2,00 Area filtrante m2 2x2445 Velocità fumi attraverso l'area filtrante m/min < By-pass La temperatura dei fumi è sufficientemente elevata da evitare condense senza oltrepassare la massima temperatura ammessa dalle maniche. Per proteggere le maniche, il filtro è equipaggiato con un by-pass che entrerà in funzione in caso di alta temperatura fumi in ingresso rilevata da termostati. Il by-pass è inoltre un dispositivo di sicurezza e deve assicurare lo scarico dei fumi in caso di eccessiva pressione. Agritre Pag. 4
7 3.5.4 Sezione Denox tipo SCR La sezione Denox di abbattimento degli NOx, tipo SCR, sarà costituita dai seguenti elementi: Sistema stoccaggio e iniezione urea; Screen di spruzzamento dell ammoniaca per abbattere gli NOx che deve garantire il migliore mescolamento possibile dell ammoniaca all interno del flusso dei fumi caldi; Banchi catalizzatori che favoriscono la reazione dell ammoniaca con gli NOx riducendoli ad azoto molecolare e vapor d acqua e rendendone cosi possibile lo smaltimento al camino; Tutto il sistema di preparazione e dosaggio dei reagenti inviati allo screen di spruzzamento Camino e sistema di analisi Si prevede un camino autoportante in acciaio di altezza 55 m e diametro interno mm composto da: canna interna, canna esterna autoportante, isolamento termico nell intercapedine, sistema di ancoraggio, piastre di fondazione, segnalamento aereo,passerelle di servizio per analisi fumi, porta di ispezione Sul camino sono predisposte le prese per le analisi manuali delle emissioni ed è inoltre installato un sistema continuo di emissioni. Altezza camino 55 m Diametro, esterno 2,8 m Diametro, interno 2,6 m Protezione interna SA mm 10 Agritre Pag. 5
8 4 EMISSIONI GASSOSE Vengono di seguito riportati i riferimenti legislativi che regolamentano le emissioni dell impianto ed i relativi dati di progetto. L'impianto è progettato per rispettare i limiti di emissione previsti dalla legge italiana ed in particolare dal D.L. n 152/2006 Norme in materia ambientale che prevede, al punto 1.1 parte III dell ALLEGATO I alla parte quinta, per impianti alimentati a biomasse con potenzialità termica nominale compresa fra 20 e 50 MWt, e conformi ai valori richiesti dal R.R. 12/2008 come riportatoin tabella: Limiti per le emissioni gassose giornaliere Inquinante Dati stimati a monte del trattamento Emissioni garantite dell impianto Valori richiesti dal R.R. 12/2008 Valore medio stimato (mg/nm³, secco, 11% O 2 ) Valore medio giornaliero (mg/nm³, secco, 11% O 2 ) (DLgs. 152/2006, Parte III dell'allegato I alla parte V, impianti fino a 50 MW di potenza termica installata) (mg/nm³, secco, 11% O 2 ) Polveri Monossido di carbonio (CO) Carbonio organico totale (COT) Ossidi di azoto (NO 2 ) Ammoniaca (NH 3 ) 20 Biossido di zolfo (SO 2 ) Acido cloridrico (HCl) / Acido fluoridrico (HF) 1 / Agritre Pag. 6
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