Capitolo 6
Nuovi possibili scenari per
l’ impianto.
Molti termovalorizzatori di nuova concezione sono impostati su un recupero energetico che si basa su due tipologie di energia: quella elettrica, presente anche nell’ impianto di Ospedaletto e quella termica ovvero vieno prodotto calore per i pi`u svariati scopi. Tale processo prende il nome di cogenerazione ossia, produzione combinata di elettricit`a e calore.
Il calore prodotto dall’ impianto pu`o essere impiegato per diverse applicazioni tra le quali la pi`u in voga ai giorni nostri `e il teleriscaldamento, ovvero riscaldamento da remoto in cui l’ acqua calda, destinata al riscaldamento di stabili abitativi e non, non viene prodotta in loco dove viene utilizzata (come succede tradizionalmente con i normali impianti di riscaldamento), ma arriva grazie a delle condutture coibentate da un impianto deputato alla sua produzione (nel nostro caso il termovalorizzatore).
L’ idea del teleriscaldamento proviene dal fatto che il rifiuto ha un PCI molto basso e quindi l’ unico ciclo termico che pu`o utilizzare tale calore `e uno a vapore; ovviamente, come in qulsiasi ciclo, il rendimento termodinamico non `e certo elevato (circa 0.23 per questo impianto) e questo presuppone un utilizzo dell’ energia presente nel rifiuto assai limitato. Invece se la produzione fosse incentrata unicamente sul calore il rendimento termodinamico sarebbe quasi tre volte tanto. Quindi il compromesso che proviene da queste due idee (la produzione di energia elettrica e quella di calore) `e la cogenerazione. Ovviamente un impianto per poter attuare la cogenerazione si deve dotare di particolari impiantistici differenti rispetto alla normale produzione di elettricit`a; non che questi siano particolari speciali perch`e in fondo si tratta di aggiungere uno o pi`u scambiatori a superficie
Capitolo 6. Nuovi possibili scenari per l’ impianto.
per consentire il trasferimento del calore dal vapore all’ acqua che poi verr`a inviata alle varie utenze.
I vantaggi del teleriscaldamento sono principalmente due: minor costo per il riscal- damento degli stabili serviti, e un minor inquinamento complessivo. Questo in virt`u del fatto che invece di avere molti piccoli impianti di riscaldamento con rendimenti bassi ne abbiamo uno solo molto grande e progettato specificamente per questo che fra l’ altro come combustibile usa un prodotto di scarto della nostra societ`a, ovvero il rifiuto. In sin- tesi nella zona servita dal teleriscaldamento non sarebbe bruciato neppure 1 m3 di gas da
riscaldamento con indubbi vantaggi economici, di inquinamento e di risparmio energetico. E’ indubbio che la cogenerazione si progetta dapprima politicamente, con una logica di accordi stretti sul territorio, tesi a trovare possibili clienti che si vuole andare a servire; quindi `e pacifico che la presenza di un impianto cogenerativo pienamente funzionante `e inutile se esso `e isolato sul territorio. Infatti anche il progetto della quantit`a di acqua calda che deve essere inviata alle utenze deve corrispondere ad un’ effettiva richiesta presente sul territorio limitrofo, perch`e altrimenti sarebbe pi`u conveniente per l’ impianto produrre solamente energia elettrica, anche con rendimenti bassi, che comunque `e un prodotto fruibile anche a svariate centinaia di chilometri di distanza.
Nell’ impianto di Ospedaletto, cos`ı come `e strutturato attualmente, non `e possibile prevedere alcun tipo di cogenerazione, se non un ipotetico posizionamento di un ulteriore fascio tubiero all’ interno dei forni che consentirebbe di produrre vapore su una linea separata da quella del circuito termico, e poi prevedere uno scambiatore a superficie per scaldare l’ acqua diretta all’ utente finale. Indubbiamente l’ eventuale adeguamento dell’ esistente partirebbe principalmente dall’ entit`a della domanda.
Un altro aspetto da considerare `e che l’ inceneritore di Ospedaletto, ad oggi, `e sot- todomensionato come capacit`a di smaltimento rispetto la zona che serve, ovvero la zona pisana. Perci`o non `e difficile ipotizzare, e alcuni dibattiti in sede comunale ne sono la prova, che a breve sar`a previsto un ampliamento dell’ impianto o un eventuale impian- to costruito ex-novo in prossimit`a della discarica controllata di Pontedera (anch’ essa di propriet`a del gruppo Forti S.p.A).
In conclusione, la possibilit`a di costruire un impianto ex-novo o anche solo una nuova linea di incenerimento per quello esistente, consentirebbe di progettare fin dall’ inizio una parte impiantistica che pu`o utilizzare tutti le moderne tecnologie disponibili, realizzan- do, in sostanza, un impianto che recupera molta pi`u energia bruciando meno rifiuto e inquinando ancora meno.
Capitolo 7
Conclusioni
In definitiva il lavoro svolto ha permesso una comprensione pi`u approfondita di come un impianto di termovalorizzazione operi e di quali siano le sue principali problemati- che e peculiarit`a. Tutta questa trattazione `e stata focalizzata sulla parte energetica dell’ impianto, analizzando il percorso del rifiuto e successivamente dell’ energia in esso conte- nuta, seguendo la conversione della stessa sotto diverse forme: prima chimica poi termica poi meccanica e successivamente elettrica con conseguente immissione nella rete elettrica nazionale.
Partendo dalla documentazione tecnica dell’ impianto abbiamo cercato di comprendere come sia fatta nella realt`a la parte impiantistica del ciclo termico, rilevando una notevole complessit`a per consentire il funzionamento di molteplici configurazioni tese a far fronte alla variabilit`a di condizioni in cui l’ impianto si trovi a funzionare. Abbiamo compreso l’ importanza non solo delle parti idrauliche interessate dal funzionamento normale, ma dei vari circuiti ausiliari indispensabili per far fronte alle problematiche dell’ avviamento, delle avarie e della regolazione del ciclo. Dalla parte impiantistica abbiamo rilevato i punti chiave del ciclo, in modo da poter mettere a punto un modello di calcolo abbastanza semplice, ma allo stesso tempo sufficientemente rigoroso, per testare le prestazioni del ciclo Hirn con rigenerazione deputato al recupero di energia elettrica. Dopo aver testato l’ affidabilit`a del modello paragonando i dati calcolati di potenza elettrica prodotta con i dati rilevati all’ alternatore, abbiamo verificato le prestazioni del ciclo con un abbondante serie di rilevamenti nel periodo di osservazione. Lo studio del comportamento del ciclo ci ha consentito di individuare il punto pi`u critico, ossia il sottodimensionamento del sistema condensante nei periodi pi`u caldi dell’ anno.
Capitolo 7. Conclusioni
tendo dalla teoria, fino a ipotizzare possibili interventi migliorativi e di ampliamento. Sono state individuate e calcolate nuove possibili configurazioni delle unit`a refrigeranti valutandone l’ idoneit`a a far fronte alle condizioni climatiche che l’ impianto pu`o incon- trare nei mesi estivi. Il tutto con la finalit`a di migliorare i dati medi di energia elettrica uscente dall’ impianto.
Pur avendo trattato in questo lavoro un gran numero di argomenti, l’ impianto di Ospedaletto offre moltissimi altri aspetti di notevole interesse ingegneristico, di tipo chi- mico, termodinamico e impiantistico che sarebbero molto interessante analizzare sia nel dettaglio che in modo complessivo.
Per concludere la tematica dello smaltimento dei rifiuti nei paesi sviluppati `e, ad oggi, quanto mai attuale, occupando nella nostra societ`a un importanza sempre maggiore; l’ ingegneria sar`a quindi chiamata sempre pi`u a fornire risposte e trovare soluzioni per la gestione dei RSU e l’ incenerimento `e una di queste. Quindi possiamo sicuramente considerare questo campo un settore in forte crescita e con grosse prospettive di business per tutti i soggetti che ne entreranno a far parte.
Bibliografia
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