In questo paragrafo verranno illustrati i dati e le stime sulle emissioni del Gruppo 1
della Centrale di La Casella, relativamente alle quantità di NOx emessi durante il
funzionamento del Gruppo al di sotto del limite tecnico ambientale, nei differenti scenari precedentemente descritti. Gli stessi saranno successivamente sottoposti a valutazione tramite una Multi-Criteria Analysis.
Le tecnologie valutate andranno a incidere in misura diversa sulla riduzione dei tempi di avviamento del Gruppo. Questo permetterà di confrontarle e di valutare l’incidenza che ognuna di esse potrà esercitare sul miglioramento delle performance ambientali e sulla flessibilità della sezione.
33
3.6.1. Scenario 1: Installazione degli attemperatori
Per stimare la quantità di emissioni ipotizzabili per lo Scenario 1 sono stati analizzati i dati reali per un avviamento a freddo, uno a tiepido e uno a caldo per il Gruppo 1. Sono stati presi in considerazione il tempo impiegato per raggiungere il limite tecnico ambientale di 95
MW, la linea di carico del TG con la potenza attiva e le relative emissioni degli NOx.
Tramite l’utilizzo degli attemperatori sarà possibile svincolare parzialmente il funzionamento del TG dal riscaldamento della TV. Di conseguenza il TG potrà seguire la propria linea di carico senza dover stazionare al carico di avviamento di circa 40 MW per l’intervallo di tempo necessario a portare in temperatura la Turbina Vapore.
Pertanto, basandoci sulla riduzione del tempo utile al TG per raggiungere il minimo tecnico ambientale e conoscendo la concentrazione media oraria delle sostanze emesse al
camino, è stato possibile calcolare la riduzione delle emissioni degli NOx per ciascun tipo di
avviamento, considerando una linea di carico con un andamento pressoché costante per il TG. Per quanto riguarda l’avviamento a freddo, nel grafico 12 possiamo vedere il diagramma di carico con l’attuale assetto impiantistico e il rispettivo andamento delle
emissioni degli NOx in relazione all’aumento della potenza attiva. Nel grafico 13 troviamo
invece le stesse informazioni riferite ad un avviamento a freddo con l’utilizzo degli attemperatori.
Dal confronto tra i due grafici si può notare come il tempo necessario per raggiunger i 95 MW, che rappresentano il minimo tecnico ambientale del TG, si riduca da circa 170 minuti a circa 30 minuti.
34
Grafico 12: Andamento delle emissioni degli NOx per un avviamento a freddo con l'attuale assetto impiantistico.
Grafico 13: Andamento delle emissioni degli NOx per un avviamento a freddo con l'installazione degli attemperatori.
Si stima che, il restringimento dell’intervallo di tempo utile al TG per raggiungere i 95 MW, in seguito all’installazione degli attemperatori, permetterebbe per il singolo avviamento
una riduzione di circa lo 0,11% sul totale degli NOx emessi dal Gruppo 1 rispetto allo stesso
avviamento effettuato con l’attuale assetto impiantistico.
Nei grafici 14 e 15 sono riportati la linea di carico del TG e l’andamento delle
emissioni degli NOx per un avviamento a tiepido, rispettivamente riferiti all’attuale assetto
35
Grafico 14: Andamento delle emissioni degli NOx per un avviamento a tiepido con l'attuale assetto impiantistico.
Grafico 15: Andamento delle emissioni degli NOx per un avviamento da tiepido con l'installazione degli attemperatori.
Dall’analisi dei due grafici possiamo evidenziare come l’utilizzo degli attemperatori in un avviamento da tiepido permetta di raggiungere i 95 MW in circa 35 minuti, contro i 90 minuti necessari senza il loro utilizzo.
I calcoli, effettuati per stimare il miglioramento delle performance emissive in seguito all’installazione degli attemperatori sul Gruppo 1, ci indicano per un singolo avviamento da
tiepido una riduzione di circa lo 0,04% per gli NOx rispetto al totale delle stesse sostanze
36 I successivi due grafici ci mostrano il diagramma di carico e gli andamenti delle per
gli NOx rispettivamente per un avviamento da caldo con l’attuale assetto impiantistico
(Grafico 16) e quello successivo all’installazione degli attemperatori (Grafico 17).
Grafico 16: Andamento delle emissioni degli NOx per un avviamento a caldo con l'attuale assetto impiantistico.
Grafico 17: Andamento delle emissioni degli NOx per un avviamento a caldo con l'installazione degli attemperatori.
Come evidenziato dal grafico per gli avviamenti a caldo, in seguito all’installazione degli attemperatori, il TG potrà raggiungere il minimo tecnico ambientale in circa 10 minuti, contro i 50 impiegati senza il loro utilizzo.
37 Le stime sull’incidenza di un singolo avviamento a caldo sul totale delle sostanze
emessa dal Gruppo 1 mostrano una riduzione sulle emissioni degli NOx, in seguito
all’installazione degli attemperatori, di circa lo 0,3%.
Pertanto, ipotizzando lo stesso numero di avviamenti avvenuti per il Gruppo 1 nell’anno 2016 (Tabella 2), possiamo calcolare il miglioramento delle performance ambientali della sezione in seguito all’installazione degli attemperatori. In particolare si stima una
riduzione di circa il 2,49% sulle emissioni totali degli NOx per il Gruppo 1.
3.6.2. Scenario 2: Utilizzo del riscaldamento di coda
Il riscaldamento di coda è una operazione di esercizio effettuata per riscaldare la TV in funzione di un suo utilizzo programmato nell’immediato futuro. Tramite questa operazione si può portare la turbina in temperatura evitando al TG lo stazionamento al carico di avviamento di 40 MW per circa 150 minuti.
Questa operazione può essere effettuata soltanto per gli avviamenti a freddo. Non può invece essere utilizzata per quelli a tiepido e a caldo perché, in questi casi, la TV si trova già alla temperatura che raggiungerebbe tramite l’operazione di riscaldamento di coda.
Sempre basandoci sul tempo impiegato dal TG per raggiungere il minimo tecnico ambientale, è stato possibile stimare la quantità di emissioni ipotizzabili per un avviamento a freddo con riscaldamento di coda e confrontarlo con l’avviamento a freddo preso in considerazione per lo Scenario 1 (Grafico 12), effettuato con l’assetto impiantistico attuale.
Nel grafico 18 possiamo vedere il diagramma di carico, effettuato con il riscaldamento
di coda, ed il rispettivo andamento per le emissioni degli NOx in relazione all’aumento della
potenza attiva.
Dal confronto tra i due grafici si può notare come il tempo necessario per raggiungere il minimo tecnico ambientale del TG posto a 95 MW, si riduca da circa 170 minuti a circa 100 minuti.
I calcoli effettuati per valutare l’incidenza di un singolo avviamento a freddo con
riscaldamento di coda sul totale degli NOx emessi dal Gruppo 1, indicano che, i minuti
risparmiati per raggiungere i 95 MW, permetterebbero una riduzione di circa lo 0,1% rispetto ad un avviamento a freddo effettuato senza l’operazione di riscaldamento di coda.
38
Grafico 18: Andamento delle emissioni degli NOx per un avviamento a freddo con l'utilizzo del riscaldamento di coda.
Sempre ipotizzando lo stesso numero di avviamenti avvenuti per il Gruppo 1 nell’anno 2016 (Tabella 2), possiamo calcolare il miglioramento che si avrebbe sulle performance ambientali riguardanti le emissioni con l’utilizzo del riscaldamento di coda. Nello specifico
considerando le fasi di avviamento si stima che la riduzione degli NOx possa raggiungere
circa l’1,1% rispetto alle emissioni totali del Gruppo 1.
3.6.3. Scenario 3: Utilizzo di attemperatori e riscaldamento di coda
Lo Scenario 3 prevede l’installazione di entrambe le tecnologie utili allo scopo di migliorare la flessibilità del Gruppo 1. Le due opzioni si presentano però come alternative l’una all’altra. In quanto il loro contemporaneo utilizzo risulterebbe di fatto inutile sia sotto il punto di vista ambientale, nell’ottica di migliorare le performance della sezione, ma anche per quanto riguarda la sua flessibilizzazione.
Installando entrambe le tecnologie sarà possibile scegliere caso per caso quale delle due tecnologie utilizzare per raggiungere lo scopo prefissato.
Considerando le stime relative alle riduzioni delle emissioni degli NOx, ottenibili
tramite l’utilizzo di attemperatori o riscaldamento di coda nelle tre tipologie di avviamento, è possibile valutare i risultati raggiungibili dallo Scenario 3.
Ipotizzando lo stesso numero di avviamenti avvenuti per il Gruppo 1 nell’anno 2016 (Tabella 2), valutando l’utilizzo del riscaldamento di coda per gli avviamenti a freddo e degli attemperatori per quelli a tiepido e a caldo, possiamo stimare il miglioramento che si avrebbe
39 per quanto riguarda le performance ambientali della sezione utilizzando entrambe le tecnologie.
In particolare si stima una riduzione delle emissioni di NOx pari a circa l’1,9% rispetto
alle emissioni totali del Gruppo 1.