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2 Struttura dell intervento - Retroscena - Descrizione del processo - basi - Descrizione del processo - Applicazioni orientate al processo - Ottimizzazione - Manutenzione GTS-Syngas srl/gmbh Via S. Lorenzo, 34 I Brunico/Bruneck (BZ) TSenergyGroup

3 Perchè gassificazione termochimica? Produzione di energia elettrica sostenibile e neutra al CO2 La legna é una fonte energetica ideale con disponibiltá regionale dalla quale é possibile ricavare un gas prezioso tramite la tecnologia della gassificazione La produzione classica di energia elettrica da biomassa diventa economica soltanto a partire da ca. 5 MWel (processo di vaporizzazione). Efficienza generale 80% e più La gassificazione di legna é adatta ad approvvigionamenti energetici decentralizzati di piccola taglia Comunitá, aziende commerciali ed industriali possono assicurarsi un fornitura di energia elettrica propria e allo stesso tempo neutra allaco ² Fattore persistente per l economia regionale TSenergyGroup 2013 Retroscena 3

4 Reattore Processo combinato di flusso continuo e inverso Due condutture per l apporto d aria in altezze diverse per una migliore trasformazione del combustibile L apporto d aria in basso garantisce una quasi totale gassificazione del combustibile Gas prodotto ad altissima qualità TSenergyGroup 2013 Descrizione del processo - basi 4

5 Conversione termochimica Livelli della conversione termochimica riscaldamento essiccazione pirolisi ossidazione C C C riduzione C Vapore acqueo biomassa Biomassa secca Prodotto pirolisi Gas bruciato Gas prodotto carbone Apporto calore Apporto calore Apporto. O 2 Condizioni necessarie Apporto calore TSenergyGroup 2013 Descrizione del processo - basi 5

6 Riduzione 800 a 1100 C Reazione Boudouard: Reazione eterogenea di gas idrato: Reazione omogenea di gas idrato: Reazione del metano: TSenergyGroup 2013 Descrizione del processo - basi 6

7 Equilibri Sinistra: Equilibrio Boudouard (CO/CO 2 ) Fonte: M. Kaltschmitt, Energie aus Biomasse Destra: Equilibrio acqua gas (H 2 O/CO/H 2 ) TSenergyGroup 2013 Descrizione del processo - basi 7

8 Composizione del gas Composizione del gas secco elemento contenuto CO 22,0% N2 40,5% CO 22,0% CH4 1,5% CH 4 1,5% H2 17,0% H 2 17,0% CO 2 11,0% H 2 O 8,0% N 2 40,5% Pot.cal. 1,43 kw/nm³ H2O 8,0% CO2 11,0% TSenergyGroup 2013 Descrizione del processo - basi 8

9 Schema di flusso Deposito legna Essiccat. Reattori 2-6 x Raffr. Gregg. Distrib. Filtro Scrubber Cogen. Compressore Torcia Carburante cippato gas gas gas solido greggio puro di scarico Approvv. Gassific. Purif. Utilizz. gas elettricità e calore TSenergyGroup 2013 Descrizione del processo 9

10 Il cippato fa la differenza Misura frammenti cippato in base a EN o ÖNORM M 7133 Frazione fine Frazione princip. Frazione grezza Lunghezz. Mass. P 100 / G 100 < 10 mm mm > 200 mm > 250 mm Diametro Ø < 5 mm Ø mm Ø > 50 mm Ø > 60 mm Contenuto max 2% min 80% max 1% 0% Legna da bosco cippata (cippatore a coclea) Trucioli TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 10

11 Stoccaggio legna TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 11

12 Approvvigionamento legna TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 12

13 Approvv. legna la prossima generazione Struttura sperimentale Nuova struttura TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 13

14 Reattore TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 14

15 Sistema di purificazione del gas TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 15

16 Sistema di purificazione del gas Zona di ossidazione Unità di dosaggio Scrubber TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 16

17 Cogeneratore/torcia TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 17

18 Impianto di gassificazione 1000 kwel TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 18

19 Impianto di gassificazione 300 kwel TSenergyGroup 2013 Applicazioni orientate al processo 19

20 Sequenziatore Funktionsgruppe Rohgasbetrieb Reaktor φ = 1 (EIN) Softwareschalter sperren, wenn abfahren aktiv Reaktor φ ist = Reingas ξeaφ GS04 Reaktor φ ist nicht im Reingas BHKW = 0 (AUS) ξna0 SSL 20 BHKW = 1 (EIN) ξna0 SSL 20 > 2 Reaktoren im Reingasbetrieb 2 Reaktoren im Reingasbetrieb Signal Reaktor φ Reingasbetrieb = 0 (AUS) ξeaφ TV04 in Zeit auf Sollwert min. Klappenöffnung TV04 Reingasbetrieb (beide einstellbar) Anforderung Prio 4 (FLANKE) Statusmeldung zu Einschaltbedingungen Reaktor φ (Diese auch für die Bereitmeldung verwenden): -Holzzuführung -Reaktorbefüllung -Rohr- und Filterheizung Reingasklappe = 0 (ZU) ξeaφ GS04 =1 (ZU) Regelung Reingasklappe = 0 (AUS) ξcaφ FI31 ξeaφ TV04 SW erreicht 30 sek. (Test auf IBN) Zeitbrücke Reingasklappe = 0 (ZU) ξeaφ GS04 Zeitbrücke (30 sec.) auf IBN prüfen > 2 Reaktoren im Reingasbetrieb 2 Reaktoren im Reingasbetrieb DKV ξma0 M01 = 1 (EIN) Anforderung Prio 4 (FLANKE) Hauptluftklappe = 0 (ZU) ξea3 XV33 Anforderung Fackel Rohgas = 1 (EIN) DKV ξma0 M01 = 0 (AUS) Rohgas zur Fackel = 1 (AUF) ξeaφ XV05 Rohgas zur Fackel = 1 (AUF) ξeaφ XV05 Anforderung Fackel Rohgas = 1 (EIN) Seitenkanalverdichter = 1 (EIN) ξla0 M02 Seitenkanalverdichter = 1 (EIN) ξla0 M02 Hauptluftklappe = 1 (AUF) ξcaφ XV33 Hauptluftklappe = 1 (AUF) ξcaφ XV33 Luftklappe Rostluft = 1 (AUF) ξcaφ XV34 Luftklappe Kernluft = 1 (AUF) ξcaφ XV35 Luftklappe Randluft = 1 (AUF) ξcaφ XV36 Luftklappe Randluft = 1 (AUF) ξcaφ XV36 Prio oder 4 aktiv Rohgas zur Fackel = 1 (AUF) Verriegelung aufheben ξeaφ XV05 Prio oder 4 nicht aktiv Anforderung Prio 1 (Rücksetzen wenn Abgefahren oder ξeaφ GS04 =1 (ZU)) Anforderung Rohr- und Filterheizung = 1 (EIN) ξfb0 X04 X07 Anforderung Ascheaustrag / Roststeuerung = 1 (EIN) Reaktor φ Anforderung Rohgaskühler = 1 (EIN) Anforderung Rüttler = 1 (EIN) TSenergyGroup 2013 Ottimizzazione 20

21 Sistema di controllo (desktop) TSenergyGroup 2013 Ottimizzazione 21

22 Sistema di controllo (desktop) TSenergyGroup 2013 Ottimizzazione 22

23 Sistema di controllo (desktop) TSenergyGroup 2013 Ottimizzazione 23

24 Materiali TSenergyGroup 2013 Ottimizzazione 24

25 Materiali TSenergyGroup 2013 Ottimizzazione 25

26 Materiali/saldatura TSenergyGroup 2013 Ottimizzazione 26

27 h manutenzione Cogeneratore Reattore calcestruzzo refrattario TSenergyGroup 2013 Manutenzione 27

28 Fine della presentazione TSenergyGroup 2013 Grazie per l attenzione! 28