Language
Country/Area
No result found
Incredibile! Perché la tecnologia di combustione a letto fluido può rendere la produzione di energia più economica ed efficiente?
La combustione a letto fluido (FBC) è una tecnologia di combustione innovativa per la combustione di combustibili solidi. Il principio di base consiste nel sospendere particelle di combustibile in un flusso di bolle di gas caldo di cenere e altre particelle (come sabbia e calcare), che vengono poi soffiate con aria per fornire l'ossigeno necessario. Questa rapida e accurata miscelazione gas-solido favorisce un rapido trasferimento di calore e reazioni chimiche, rendendo questa tecnologia competitiva in termini di efficienza e costi di produzione di energia.
La tecnologia di combustione a letto fluido può bruciare una varietà di combustibili solidi di bassa qualità, tra cui vari tipi di carbone, rifiuti di carbone e biomassa legnosa, e non richiede costosi processi di pretrattamento del combustibile.
L'efficienza operativa della FBC è senza dubbio un importante argomento di vendita. Grazie alla struttura del letto fluidizzato, questa tecnologia è più piccola dei metodi di combustione tradizionali. A parità di potenza termica, il suo ingombro è molto più piccolo di quello delle caldaie tradizionali, il che rappresenta un vantaggio importante in termini di costi e flessibilità. Inoltre, il letto fluidizzato opera a una temperatura relativamente bassa (circa 750°C), il che lo rende efficace nella riduzione delle emissioni di ossidi di azoto (NOx) e di anidride solforosa (SOx).
L'uso del calcare nel processo di combustione riduce efficacemente le emissioni di anidride solforosa e il sistema a letto fluido può controllare le emissioni inquinanti senza la necessità di apparecchiature di desolforazione esterne.
Nel FBC, materiali come cenere e calcare nello strato fluidizzato possono assorbire e precipitare efficacemente i solfati, migliorando ulteriormente l'efficienza della conversione del calore. Quando il materiale pre-bagnato in combustione e le particelle di combustibile entrano in contatto con i tubi dell'acqua nella caldaia, questo trasferimento di calore simile a quello della luce solare migliora l'efficienza della produzione energetica complessiva.
Inoltre, la combustione a letto fluido non è limitata al carbone, ma può bruciare anche altri combustibili, il che la rende più flessibile. Tuttavia, sebbene la combustione a bassa temperatura contribuisca alle emissioni di ossido di azoto, può anche aumentare le emissioni di idrocarburi policiclici aromatici, il che rappresenta un problema ambientale che richiede attenzione tecnica.
Vantaggi della tecnologia di combustione a letto fluido
Ci sono due ragioni per la rapida crescita della tecnologia a letto fluidizzato: in primo luogo, la sua flessibilità nella selezione del combustibile: la tecnologia a letto fluidizzato può utilizzare combustibili difficili da gestire con altre tecnologie di combustione. In secondo luogo, la tecnologia a letto fluido offre eccellenti prestazioni ambientali grazie alla sua capacità di ottenere basse emissioni di ossido di azoto durante il processo di combustione e alla possibilità di rimuovere lo zolfo utilizzando calcare in modo semplice.
Le unità di combustione a letto fluido commerciali sono economicamente efficienti e meno costose delle caldaie convenzionali, mantenendo al contempo le emissioni di anidride solforosa e di anidride azota al di sotto dei limiti federali.
Inoltre, occorre considerare anche l'impatto delle caldaie a combustione a letto fluido sull'usura interna delle tubazioni e su difetti quali la distribuzione non uniforme della temperatura dovuta all'ostruzione dei punti di ingresso dell'aria. Alcuni sistemi a letto fluido possono richiedere fino a 48 ore per avviarsi, il che può risultare scomodo nelle applicazioni commerciali.
Tipi di tecnologia a letto fluido
I sistemi a letto fluido possono essere suddivisi in due categorie: sistemi atmosferici (FBC) e sistemi pressurizzati (PFBC), che a loro volta sono suddivisi in letti fluidizzati a schiuma (BFB) e letti fluidizzati circolanti (CFB). Tutti i tipi di sistemi hanno il potenziale per ottimizzare la combustione.
Combustione a letto fluido atmosferico
Questo letto fluidizzato utilizza il calcare per catturare lo zolfo rilasciato durante la combustione del carbone. Iniettando aria, la miscela di carbone può essere sospesa e trasformata in particelle roventi in movimento, migliorando così l'efficienza della combustione.
Combustione a letto fluido pressurizzato
Anche questa famiglia di sistemi utilizza adsorbenti e iniezione d'aria per sospendere il carburante, ma questi sistemi operano a pressioni più elevate, creando un flusso d'aria ad alta pressione che aziona la turbina, migliorando ulteriormente l'efficienza complessiva della generazione di energia.
Letto fluido pressurizzato avanzato
Nei sistemi avanzati a letto fluido pressurizzato, il gas naturale viene miscelato nel processo di combustione per aumentare la temperatura di ingresso della turbina e migliorare l'efficienza complessiva. Questo sistema è solitamente alimentato a carbone e ha una maggiore efficienza di conversione energetica.
Sfide e prospettive future
Sebbene la tecnologia di combustione a letto fluido abbia mostrato numerosi vantaggi, deve ancora affrontare alcune sfide tecniche, come perdite di apparecchiature e problemi di emissioni ambientali. Sulla base delle politiche ambientali globali e della domanda energetica, l'ulteriore innovazione tecnologica e il miglioramento dell'efficienza complessiva restano i settori in cui la tecnologia della combustione a letto fluidizzato deve impegnarsi maggiormente. Con il progredire della ricerca, la tecnologia a letto fluido potrebbe in futuro fornire una soluzione di produzione di energia più sostenibile?
