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Biomasse

PERCHE' SI DEVE ESSICCARE LE BIOMASSE COMBUSTIBILI

Le biomasse utilizzate come combustibili, normalmente, hanno un tasso di umidità che varia dal 40 al 60%. Quest’alto tasso di umidità non permette di utilizzarle direttamente nei focolari ma occorre essiccarle preventivamente. Osserviamo il processo della combustione; questo si può dividere in tre fasi in base ai livelli di temperatura raggiunta nella camera di combustione: essiccamento, degradazione e combustione. La fase dell’essiccamento, che consiste nell’evaporazione dell’acqua, usa una parte dell’energia rilasciata dalla combustione e di conseguenza ne abbassa la temperatura rallentando il processo. Nella pratica si è dimostrato che, con umidità uguale o superiore al 60%, il processo di combustione non può essere mantenuto, e perciò, l’umidità è uno dei parametri qualitativi più importanti delle biomasse da combustione. Una eccessiva umidità, rallentando il processo termico, provoca un aumento di produzione di ceneri, fuliggine e creosoto. Quest’ultimo, in presenza di condensa, soprattutto negli scambiatori di calore, forma delle incrostazioni che possono essere asportate solamente con sistemi meccanici intensivi e non applicabili sulle caldaie in funzionamento. Le incrostazioni formano uno strato isolante che riduce notevolmente lo scambio termico tra i gas caldi ed il fluido da scaldare (acqua o olio diatermico) abbassando il rendimento funzionale della caldaia. L’eccesiva presenza di vapore nei fumi, inoltre, occupa spazi nella camera di combustione e ne disturba il buon funzionamento con la conseguenza di un aumento della concentrazione di monossido di carbonio. Per evitare quanto sopra indicato, è consigliabile ridurre l’umidità ad un valore che varia tra 15 e 20%, per focolari a griglia fissa, riconducendola al tenore presente nel legno essiccato naturalmente. Per i focolari con griglia mobile si può invece alimentare combustibile con umidità fino a 25 / 30%. Riteniamo che sia importante, per chi ha il compito di dimensionare nuove camere di combustione, considerare che la riduzione dell’umidità comporta una diminuzione della massa introdotta nella camera di combustione e di conseguenza permette di utilizzare spazi e volumi ridotti.

Alcuni esempi:

Per fornire 400.000 Kcal pari a 465 KW si può utilizzare:

Legno secco 100 Kg

Legno con 10% di umidità 111 Kg

Legno con 20% di umidità 125 Kg

Legno con 50% di umidità 200 Kg




FONTE DEL CALORE PER L’ESSICCAMENTO

I fumi normalmente scaricati dai camini delle caldaie rappresentano il 12 / 15% del calore sviluppato nella camera di combustione, la loro temperatura varia da 210 e 230°C. Normalmente questo calore è sufficiente per essiccare le bio masse combustibili e portarle ad un valore di umidità con valore accettabile. Il sistema di essiccamento proposto utilizza il principio della cogenerazione utilizzando l’entalpia dei fumi di scarico della caldaia come fonte di calore. Un’altro grande vantaggio dell’essiccamento è che utilizzando il calore dei fumi se ne abbassa la loro temperatura e volume. Questo permette di utilizzare semplici e meno costosi sistemi di pulizia finale dei gas di scarico.




CONCLUSIONE

I vantaggi dell’utilizzo delle bio masse combustibili a basso tenore di umidità si riesce ad apprezzare durante l’esercizio delle caldaie. In particolar modo si può ottenere una buona resa termica con basso consumo di combustibile ed una sensibile riduzione dei costi di manutenzione grazie ad intervalli di intervento notevolmente più lunghi.

Segatura umida

Cippato umido


























Schema

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