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I vantaggi superiori della combustione a letto fluido: perché questa tecnologia può superare i limiti delle caldaie tradizionali?
La combustione a letto fluido (FBC) è una tecnologia di combustione unica, specificamente progettata per bruciare combustibili solidi. Il principio di funzionamento di base di questa tecnologia è che le particelle di combustibile sono sospese in un letto fluido caldo e gorgogliante di cenere e altri materiali granulari come sabbia e calcare, con aria di riempimento che fornisce l'ossigeno necessario per la combustione. Questa miscelazione rapida e intima di gas e solidi favorisce un rapido trasferimento di calore e reazioni chimiche all'interno del letto.
La tecnologia di combustione a letto fluido brucia in modo efficiente un'ampia gamma di combustibili solidi di bassa qualità, tra cui vari tipi di carbone, rifiuti di carbone e biomassa legnosa, senza la necessità di una costosa preparazione del combustibile.
Rispetto alle caldaie tradizionali, gli impianti FBC occupano meno spazio bruciando lo stesso carico termico, offrendo quindi notevoli vantaggi in termini di costi e flessibilità. Inoltre, l'FBC riduce significativamente le emissioni di anidride solforosa (SOx) utilizzando il calcare per precipitare lo zolfo durante il processo di combustione. Questa innovazione tecnologica non solo migliora l'efficienza del trasferimento di energia termica, ma riduce anche la generazione di ossidi di azoto (NOx).
Vantaggi della combustione a letto fluidoCi sono due ragioni principali per la rapida crescita dell'FBC: in primo luogo, questa tecnologia offre libertà nella selezione del combustibile e può utilizzare combustibili difficili da bruciare con altre tecnologie; in secondo luogo, l'FBC può ridurre efficacemente gli ossidi di azoto durante il processo di combustione. . emissioni e lo zolfo viene facilmente rimosso utilizzando calcare.
La tecnologia di combustione a letto fluido non solo riduce le emissioni inquinanti, ma mantiene anche bassi i problemi di deposito e fusione dei solidi durante il processo di combustione.
La temperatura di esercizio della tecnologia di combustione a letto fluido è compresa tra 750 °C e 900 °C, ovvero molto più bassa rispetto alla temperatura di esercizio di altre tecnologie tradizionali (ad esempio 850 °C), controllando così efficacemente la generazione di ossidi di azoto. Allo stesso tempo, l'efficienza della combustione dell'FBC è notevolmente migliorata perché la sua efficienza di scambio termico è dieci volte superiore a quella dei processi di combustione tradizionali, rendendolo più rispettoso dell'ambiente.
Vari tipi di sistemi di combustione a letto fluido
I sistemi di combustione a letto fluido possono essere suddivisi grossolanamente in due categorie: sistemi a pressione atmosferica (FBC) e sistemi pressurizzati (PFBC). Questi due tipi di sistemi possono essere ulteriormente suddivisi in sistemi a letto fluido a bolle (BFB) e sistemi a letto fluido circolante (CFB).
Combustione a letto fluido a pressione atmosferica
I letti fluidizzati a pressione atmosferica utilizzano calcare o dolomite per catturare lo zolfo rilasciato dalla combustione del carbone. Durante il processo di combustione, i getti d'aria sospendono la miscela di carbone ardente e ossidanti, creando una sospensione di particelle calde che scorre come un liquido. Queste caldaie funzionano a pressione atmosferica.
Combustione a letto fluido pressurizzato
Anche la prima generazione di sistemi di combustione a letto fluido pressurizzato utilizzava un ossidante e un'iniezione di aria per sospendere la miscela, ma funzionava a pressioni più elevate e produceva un flusso di gas ad alta pressione in grado di azionare una turbina a gas.
La graduale evoluzione della tecnologia dei letti fluidi pressurizzati ha migliorato l'efficienza e consente di combinare gas e vapore per ottenere un utilizzo ottimale dell'energia.
Sfide e prospettive future
Sebbene la tecnologia di combustione a letto fluido offra numerosi vantaggi, presenta anche alcune sfide, come l'erosione dei tubi interni della caldaia e temperature irregolari dovute all'ostruzione dell'ingresso dell'aria. Inoltre, alcuni sistemi potrebbero impiegare molto tempo per avviarsi, a volte fino a 48 ore.
Tuttavia, con il progresso della tecnologia e i crescenti requisiti ambientali, la combustione a letto fluido è ancora in evoluzione, nel tentativo di ridurre le emissioni, migliorare l'efficienza e risolvere i problemi operativi esistenti.
Come molte nuove tecnologie, la combustione a letto fluido continuerà a essere competitiva nella futura produzione energetica?
