ESPERIENZA DI UN IMPIANTO A LEGNO CIPPATO CON GASSIFICAZIONE REALIZZATO A CORREGGIO (RE)

Ing. Davide VezzaniDirettore EN.COR srl

9 giugno 2010

IL PROGRAMMA ENERGETICO COMUNALE

Al fine di intervenire in forma organica sul proprio territorio ha approvato un:

PROGRAMMA ENERGETICO COMUNALECon il quale ha effettuato:- L’analisi dei consumi del territorio- L’analisi delle emissioni del territorio- L’analisi delle potenzialità energetiche del territorio- Verificato l’andamento tendenziale spontaneo- Individuato le criticità da correggere- Introdotto azioni correttive- Quantificato i risultati attesi.

IL DISTRETTO ENERGETICO e la RETE DI TELERISCALDAMENTO

GLI IMPIANTI A CIPPATO DI LEGNA

Quasi tutte le centrali del distretto (n.10) saranno “multifonte”, salvo dove non esiste lo spazio materiale per più tecnologie.

In 4 centrali del distretto (3 nel capoluogo 1 in frazione) sarà presente almeno un impianto di gassificazione di sostanze lignocellolosiche per successiva cogenerazione.

Tali impianti saranno a regime con funzionamento bifuel syngas/gasolio o syngas/olio vegetale.

12/12/2009

LA PRIMA CENTRALE: EVA

Fotovoltaico amorfoFotovoltaico cristallino

Fotovoltaico ainseguitore solare

Solare termicoCogeneratoria olio vegetale

Gassificatorea biomasse

Geotermia

I COGENERATORI BIFUEL SYNGAS/OLIO/GASOLIO

Al momento disponiamo già di 2 moduli di gass ificazione di legna e sottoprodotti agricoli che a

breve verranno integrati da un ulteriore modulo di tipologia diversa.

Il funzionamento a solo syngas permette una potenza di circa 800 KWe, che si innalzano a 1200 KWe con

un funzionamento bifuel syngas/olio.Produrranno :

- circa 8.400.000 kWh di energia elettrica;- circa 4.000.000 kWh di energia termica,da utilizzare in inverno nel teleriscaldamento.

GLI IMPIANTI GIA’ PRESENTI

N° 2 IMPIANTI DI COGENERAZIONE DA 250 kWeALIMENTATI A FONTI RINNOVABILI

MEDIANTE GASSIFICAZIONE DI BIOMASSE LIGNOCELLULOSICHE

Gasolio

Gasolio

SERBATOIO

RETE ENEL

TRASFORMATORE

Calore Calore

RETE TELERISCALDAMENTO

CIPPATO

RAGGIO RASCHIANTE

Syngas

Syngas

MOTORI

ESSICATORE

GASSIFICATORE

RIFIUTI

CeneriCarta - filtro

PELLETTATRICE

Polvere di carbonellaPellet di

carbonella

Fumi

SCHEMA DELL’IMPIANTO

GASSIFICATORE

GASSIFICATORE

L’impianto si compone di2 gassificatori ciascuno collegato a2 generatori, per una potenza complessiva di500 kWe totali.

CIPPATO

ESSICATORICOGENERATORI

PELLETTATRICE

IL SYNGAS E LA GASSIFICAZIONE

LA GASSIFICAZIONE

COMPOSIZIONE DEL SYNGAS

N2 53,10%

CO2 13,10%

CO 16,60%

H2 14,00%

CH4 3,20%

PIROLISI (T=200÷1000 °C)Evaporazione delle parti volatili.COMBUSTIONE (T=1200÷1300 °C)Distruzione dei catrami presenti nei gas di pirolisi.Trasformazione in carbone della fase solida.RIDUZIONE (T=600÷700 °C)Formazione del Syngas

IL MODULO DI GASSIFICAZIONE

GASSIFICAZIONE

SCARICO POLVERE DI CARBONELLA

QUADRO ELETTRICO

ENTRATA CIPPATOFILTRI ELETTROSTATICI

USCITA SYNGAS SPORCO

SOFFIANTI

SYNGAS PURIFICATOAI MOTORI

IL MODULO DI GASSIFICAZIONE

I COGENERATORI

ARRIVO GASOLIO (<5%)

CALORE RADIATORE ALL’ESSICCATOIO

ARRIVO SYNGASFUMI DI SCARICO ALLA MARMITTA CATALITICA

ENERGIA ELETTRICA AI TRASFORMATORI

FUMI DI SCARICO ALLO SCAMBIATORE TELERISCALDAMENTO E POI ALL’ESSICCATOIO

L’ESSICCATOIO

MATERIALE IN ESSICCAZIONE

SEZIONE DIFFUSIONE INTERNA FUMI

ENTRATA FUMI DALLO SCAMBIATORE MOTORII

ENTRATA CIPPATO

PAVIMENTAZIONE FORATA

ESPULSIONE DEI FUMI A CAMINO

USCITA CIPPATO ESSICCATO

SISTEMA DI CARICO ESSICCAZIONE E PELLETTIZZAZIONE

GASSIFICATORE E MOTORI

Dati di funzionamento 1

Combustibile utilizzato Biomassa seccaGasolio (5%)

P.C.I. presunto biomassa secca (mix) ≅ 4000 kcal/kgP.C.I. gasolio ≅ 10200 kcal/kgore annue presunte di funzionamento ≅ 8000Portata di biomassa secca al gassificatore ≅ 270 Kg/h (2160 ton/anno)Syngas prodotto ≅ 600 Nm3/hPCI Syngas ≅ 1200 kcal/Nm3

Carbonella prodotta ≅ 27 Kg/hPCI carbonella ≅ 6000 kcal/KgPotenza immessa nel gassif. con la biomassa ≅ 1,255 MW/hRendimento gassif. (al 10% di UR) 80% Potenza uscita dal gassif. con il syngas raffreddato ≅ 0.854 MW/hPotenza uscita dal gassif. con la carbonella raff. ≅ 0.188 MW/hPotenza dispersa dal gassif. (calore, ecc.) ≅ 0.213 MW/hGasolio immesso nei motori ≅ 3,6 Kg/hPotenza immessa ai motori con il gasolio (5%) ≅ 0,0427 MW/hPotenza totale immessa ai motori ≅ 0,896 MW/hProduzione energia elettrica oraria ≅ 250 kW/hAutoconsumo elettrico orario ≅ 12.5 kW/hProduzione stimata energia elettrica annua ≅ 2000 MWh

riferiti ad un modulo da 250 kWe

Dati di funzionamento 2

Produzione energia termica ≅ 646 kW/h (in parte usata nel processo ed in parte recuperata per rete teleriscaldamento)

Temperatura totale immessa nei motori ≅ 700°C

Temperatura post-raffreddamento Syngas ≅ 50°C

Aria utilizzata per:GassificatoreCombustione MotoreRaffreddamento Motori max:

≅ 500 kg/h a ≅ 950 kg/h a ≅ 26.400 kg/h a

Portata gas di scarico ≅ 1600 kg/h

Temperatura gas di scarico ≅ 450°C

Portata totale max all’essiccatoio (aria e gas di scarico) ≅ 28.000 kg/h

Temperatura all’ essiccatoio ≅ 80°-100°C

Consumo acqua processo (sporadico) max 5 l/h

Rendimento elettrico cogeneratore ≅ 27,9 %

Rendimento elettrico complessivo (biomassa + gasolio) ≅ 19,3 %

Anidride carbonica evitata ≅ 1200 ton/anno (1000 da energia elettrica e 200 da energia termica)

riferiti ad un modulo da 250 kWe

Bilancio massa - energia

CONSUMO DI BIOMASSA

PIANO DI ALIMENTAZIONEI gassificatori sono, almeno in linea teorica, impianti versatili in grado di operare con svariati tipi di biomassa lignocellulosica, partendo da materiale con U.R. non superiore al 55-60%. Solamente alcune tipologie di biomassa possono dare problemi di filtrazione del gas, ma è necessario effettuarne una sperimentazione.

Risulta necessario fornire circa 2000-2100 ton/anno di S.S. per ogni modulo da 250 KWe, nell’ipotesi di funzionamento di circa 7000 ore/anno.

Esempio di piano di alimentazione

BIOMASSE…… PRODUZIONE LOCALE DI BIOMASSE LEGNOSE

Su terreni di EN.COR o del Comune di Correggio sono già stati piantumati circa 40 ettari di boschi produttivi ad elevata crescita.

In particolare si stanno sperimentando:

-Pioppeti;

-Essenze diversificate a filari;

-Essenze diversificate in

consociazione.

BIOMASSE… PRODUZIONE LOCALE DI BIOMASSE DA SOTTOPRODOTTI

Su terreni del territorio comunale sono presenti circa 2000 ettari tra vigneto e frutteto.

In collaborazione con la cooperativa di agricoltori CAT per due anni si è sperimentata la raccolta di potature di vigneto, raccolte in rotoballe e stoccate in apposita area per l’essiccazione.

EN.COR dispone oggi di circa 7500 rotoballoni che verranno sperimentati appena possibile nei gassificatori, così come sono oppure miscelati con altra biomassa legnosa.

EN.COR srl ha a disposizione anche paglia e stocchi che verranno pure sperimentati nei gassificatori previa bricchettatura, legna di segheria e potature di piante che vengono cippate presso la centrale.

LE ROTOBALLE DI POTATURA DI VIGNETO

LA LEGNA DI SEGHERIA

RAMAGLIE E BOSCHI

BIOMASSE…… PRODUZIONE ESTERA DI EXPELLER DA SEMI OLEOSI E’ attivo tra Comune di Correggio e governo senegalese un progetto di cooperazione internazionale per la produzione di biocombustibili da Jatropha Curcas su 10.000 ettari di terreno.

La spremitura del seme porta 1/3 di olio e 2/3 di expeller secco che risulta possibile gassificare.

Grazie per l’Attenzione