COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE- ... 400 kWe, ad alto rendimento elettrico, con o senza...

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    07-Oct-2020
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    COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE-depuratori.doc - pag.1 di 7

    PROGETTO COGEN+ BIO 205 kWe / 400 kWe

    SISTEMI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA AD ALTA EFFICIENZA

    BIOGAS DA DISCARICA

    DEPURATORI REFLUI

  • COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE-depuratori.doc - pag.2 di 7

    1 PREMESSA

    Enplus Italia è azienda che promuove e si occupa di efficienza energetica, intervenendo nel miglioramento dei consumi energetici nei processi produttivi industriali, promuovendo l’uso delle fonti rinnovabili aumentando di conseguenza la competitività dell’impresa e l’impatto ambientale del nostro vivere quotidiano. Uno dei settori di forte interesse dove è possibile valorizzare il biogas è quello delle discariche o dei depuratori dove è presente il processo di digestione anaerobica. La discarica ha un ciclo di vita definito. La produzione di biogas viene solitamente sfruttata alimentando cogeneratori che servono per la produzione di calore e di energia elettrica e che vengono dimensionati in funzione della produzione iniziale che ovviamente cala col passare degli anni fino al totale esaurimento. Negli Impianti di depurazione la variazione di produttività/qualità di Biogas influenza negativamente il funzionamento dei cogeneratori esistenti che, lavorando con un combustibile povero, o ridotto in quantità, modifica le condizioni di esercizio determinando perdita di efficienza (anche del 40%) e criticità di funzionamento. L’intervento di Enplus presso le discariche in decadimento e sui depuratori consiste nell’istallazione di un cogeneratore su misura, un package predefinito da 205 kWe o da 400 kWe, ad alto rendimento elettrico, con o senza trasformatore elevatore, a seconda dell’esigenza, che sia in grado di sfruttare appieno le quantità variabili di metano presenti nel biogas, consentendo lo sfruttamento totale del biogas prodotto, migliorandone la valorizzazione. Da sempre Enplus è impegnata nella ricerca di nuove tecnologie con una particolare attenzione alla tutela dell’ambiente ed ha sviluppato una applicazione specifica con motorizzazione della casa costruttrice MTU (Daimler- Rolls Royce). In particolare i motori previsti per applicazione biogas, da 205 kWe (con un rendimento elettrico del 39,9%) e da 400 kWe (39,4%) sono tra gli ultimi nati della famiglia MTU e hanno caratteristiche quali, altissima efficienza elettrica, combustione sempre ottimizzata alla qualità del biogas, elettronica dedicata per l’ottimizzazione delle prestazioni anche con forte modulazione di carico, semplice interfacciamento con sistemi esterni e naturalmente sono rispondenti alle normative sulle emissioni.

  • COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE-depuratori.doc - pag.3 di 7

    2 ALLESTIMENTO STANDARD L’esecuzione in struttura tecnica definita package e comprende: ⇒ Il modulo cogeneratore COGEN+ BIO 205/400 ⇒ Recupero termico dell’acqua di raffreddamento del motore ⇒ Quadri di comando e sistema di gestione/controllo standard bio-gas e visualizzazione

    remota ⇒ Silenziatore sui gas di scarico con relativo catalizzatore ossidante a cartuccia

    intercambiabile e precoibentato in versione “easy change”. ⇒ Linea fumi completa in acciaio Inox ⇒ Sistema automatico dell’olio e circuito svuotamento ⇒ Gestione/controllo modulo impianto da remoto (supporto ADSL) ⇒ Dissipatore circuito acqua di riscaldamento e intercooler unificato e sovradimansionato

    per riduzione degli autoconsumi ⇒ Ventilazione package con relativi silenziatori in ingresso/uscita ⇒ Sensori fughe gas e incendio ⇒ Quadri di potenza cogenerazione per interfaccia a rete ENEL con relative misure fiscali

    preinstallate ⇒ Climatizzazione ermetica per quadri di comando e potenza ⇒ dissipazione esterna ⇒ trasformatore elevatore da 250 kVA (per il motore da 205 kWe) in resina ventilato ⇒ trasformatore elevatore da 500 kVA (per il motore da 400 kWe) in resina ventilato ⇒ Quadri di potenza con Interruttore di macchina e interruttore di interfaccia a rete. ⇒ Quadro di Sezionamento/protezione MT trasformatore ⇒ Flangie acqua calda utenza bordo macchina ⇒ Tubazioni di connessione alla dissipazione (sciolte per trasporto)

  • COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE-depuratori.doc - pag.4 di 7

    3 Schema di funzionamento

  • COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE-depuratori.doc - pag.5 di 7

    SCHEDA TECNICA MODULO 205 kWe

    Tolleranza del 5% sulla potenza termica resa e sulla potenza termica in ingresso. I dati sulla potenza nominale sono conformi alla ISO 3046.

    DATI DEL MODULO: DATI DEL MOTORE:

    kW el. 205 Numero cilindri n. 6

    Potenza termica recuperabile totale kW 264 Alesaggio mm 130

    Quantità BioGas introdotta 93 Corsa mm 155

    Potenza introdotta kW 514 Cilindrata litri 12,34

    Velocità nominale giri/min 1500

    Rendimento elettrico % 39,9% Velocitá media del pistone m/s 7,75

    Rendimento termico % 51,3% Press. media eff. a carico nom. e velocità nom. bar 13,9

    Rendimento complessivo % 91,2% Potenza meccanica standard ISO-ICFN kW 214

    POTENZE TERMICHE RECUPERABILI Consumo specifico del motore kWh/kWh 2,40

    Primo stadio intercooler kW 0 Consumo specifico olio lubrificante g/kWh 0,2

    Acqua di raffreddamento motore kW 122 Portata gas di scarico umido kg/h 1010

    POTENZE DA DISSIPARE Portata aria comburente kg/h 0

    Secondo stadio intercooler kW 15 Volume aria comburente 781

    Calore in superficie motore kW 33 Portata nominale acqua raffreddamento motore 0

    Calore in superficie alternatore kW 11 Temp. max. ritorno acqua di raffreddamento al motore

    °C 82

    Potenza termica rimanente kW 15 Perdita di pressione max. in aspirazione mbar 0

    Combustibile introdotto con PCI di 5,5 Modulabilità % 45-100%

    DATI PER INSTALLAZIONE: ALTERNATORE:

    Portata aria ventilazione 17861 Giri al minuto 1/min 1500

    Inlet acqua utenza °C 50 Potenza applicata all'albero kW 214

    Outlet acqua utenza max. °C 65 Potenza elettrica nominale kVA 276

    Portata nominale acqua all'utenza 20,4 % 95,7%

    Perdita di carico lato cogen bar 0,3 % 95,0%

    Portata acqua al raff. IC 2°st. 8,0 kW 205

    Pressione gas di alimentazione mbar 0 kW 203

    Tensione per alimentazione aux V 3x400+n Frequenza Hz 50

    Potenza installata per alimentaz. aux kW 0 Tensione V 400 + n

    Percentuale autoconsumi elettrici % 2 ÷ 3,5 Grado di protezione IP 23

    Emissioni: Classe d'isolamento H

    NOx (5% O2)

  • COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE-depuratori.doc - pag.6 di 7

    SCHEDA TECNICA MODULO 400 kWe Tolleranza del 5% sulla potenza termica resa e sulla potenza termica in ingresso. I dati sulla potenza nominale sono conformi alla ISO 3046.

    DATI DEL MODULO: DATI DEL MOTORE:

    kW el. 400 Numero cilindri n. 12

    Potenza termica recuperabile totale kW 560 Alesaggio mm 130

    Quantità BioGas introdotta 184 Corsa mm 142

    Potenza introdotta kW 1.015 Cilindrata litri 22,61

    Velocità nominale giri/min 1500

    Rendimento elettrico % 39,4% Velocitá media del pistone m/s 0

    Rendimento termico % 55,2% Press. media eff. a carico nom. e velocità nom. bar 0,0

    Rendimento complessivo % 94,7% Potenza meccanica standard ISO-ICFN kW 416

    POTENZE TERMICHE RECUPERABILI Consumo specifico del motore kWh/kWh 2,44

    Primo stadio intercooler kW 0 Consumo specifico olio lubrificante g/kWh 0,2

    Acqua di raffreddamento motore kW 245 Portata gas di scarico umido kg/h 2082

    POTENZE DA DISSIPARE Portata aria comburente kg/h 0

    Secondo stadio intercooler kW 29 Volume aria comburente 1428

    Calore in superficie motore kW 33 Portata nominale acqua raffreddamento motore 0

    Calore in superficie alternatore kW 18 Temp. max. ritorno acqua di raffreddamento al motore

    °C 88

    Potenza termica rimanente kW 64 Perdita di pressione max. in aspirazione mbar 0

    Combustibile introdotto con PCI di 5,5 Modulabilità % 45-100%

    DATI PER INSTALLAZIONE: ALTERNATORE:

    Portata aria ventilazione 20657 Giri al minuto 1/min 1500

    Inlet acqua utenza °C 50 Potenza applicata all'albero kW 416

    Outlet acqua utenza max. °C 65 Potenza elettrica nominale kVA 465

    Portata nominale acqua all'utenza 28,8 % 96,2%

    Perdita di carico lato cogen bar 0,2 % 95,7%

    Portata acqua al raff. IC 2°st. 10,0 kW 400

    Pressione gas di alimentazione mbar 0 kW 398

    Tensione per alimentazione aux V 400 + n Frequenza Hz 50

    Potenza installata per alimentaz. aux kW 5,3 Tensione V 400 + n

    Percentuale autoconsumi elettrici % 2 ÷ 3,5 Grado di protezione IP 23

    Emissioni: Classe d'isolamento H

    NOx (5% O2) 500 Massa approx. kg 0

    CO (5% O2) 800

    CONDIZIONI DI RIFERIMENTO

    Pressione barometrica:

    Temperatura aria: 25 °C

    Umidità relativa: 30%

    RENDIMENTO

    1000 mbar o 100 m s.l.m. Rif. DIN-ISO 3046, DIN 6271 e VDE 0530 REM con la rel. Toller.

  • COGEN+ BIO 200-400 kWe DISCARICHE-depuratori.doc - pag.7 di 7

    L’elevata performance dell’impianto di cogenerazione, permette un sensibile vantaggio sia

    tecnico che economico in termini di produzione di energia elettrica immessa nella rete