Impianti di termovalorizzazione: verifica sperimentale e modellistica delle condizioni di combustione e validazione delle procedure di misurazione con la strumentazione di un termovalorizzatore

  • Committente
    Gestore dell’impianto termovalorizzatore di rifiuti
  • Durata del progetto
    3 mesi
  • RESPONSABILE SCIENTIFICO
    Ing. Federico Viganò
  • REFERENTE LEAP
    Daniele Di Bona | daniele.dibona@polimi.it

DESCRIZIONE DEL PROGETTO

Obiettivi
1) Verificare sperimentalmente il c.d. “requisito T2s”, richiamato dalla normativa attualmente in vigore per il trattamento termico dei rifiuti (D.Lgs. 152/2006 come modificato dal D.Lgs. 46/2014 di recepimento della Direttiva 2010/75/UE – IED “Industrial Emissions Directive”), che stabilisce che a valle dell’ultima immissione di aria comburente (aria secondaria) i prodotti di combustione siano mantenuti in modo controllato e omogeneo a una temperatura di almeno 850 °C per un tempo di permanenza di almeno due secondi.

2) Validare l’algoritmo di stima in continuo della temperatura “T2s” implementato nel DCS d’impianto. Dato che la sezione di caldaia nella quale si raggiunge la temperatura “T2s” varia in funzione delle condizioni di funzionamento, la sua misura diretta è praticamente impossibile; ne consegue la necessità di adottare un algoritmo di stima in continuo, implementato nel DCS d’impianto, a partire da misure disponibili.

Soluzione proposta e metodologie impiegate
La posizione del piano corrispondente a un tempo di residenza dei fumi di due secondi varia in funzione di alcuni parametri quali ad esempio il carico della caldaia, l’eccesso e la distribuzione dell’aria comburente, le caratteristiche del rifiuto, lo stato di sporcamento, etc. Inoltre, la misura con la strumentazione d’impianto è affetta sia da errori sistematici (presenza di pareti raffreddate che confinano i gas caldi) sia da decadimento di accuratezza nel tempo per le gravose condizioni che regnano in caldaia (alte temperature, elevate concentrazioni di polveri e di specie corrosive).

Alla luce di tale contesto e dei requisiti normativi, LEAP esegue misure di temperatura simultanee attraverso l’impiego di pirometri a suzione, conformi alla norma VDI 3511 Part 5 e dotati di termocoppie tarate, al fine di verificare sperimentalmente il rispetto del “requisito T2s” e di validare puntualmente le stime effettuate dall’algoritmo. Nell’ambito dell’attività, per le elaborazioni modellistiche, vengono effettuate anche misure di portata nei condotti fumi dell’impianto (camino, ricircolo). Alle misure di temperatura possono essere integrate anche le misure di O2, CO e CO2.

Risultati ottenuti

L’attività, oltre a garantire una risposta immediata a eventuali richieste da parte degli enti di controllo, permette di:
1) verificare direttamente la prescrizione autorizzativa del “requisito T2s”;
2) validare sperimentalmente l’algoritmo di stima in continuo della “T2s” implementato nel DCS;
3) migliorare/ottimizzare il processo di combustione grazie anche alle misure di O2, CO e CO2;
4) calibrare direttamente in campo sia le termocoppie sia i sensori di O2 presenti in camera di post-combustione.


Il ruolo di LEAP