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Gassificatori a Biomasse
50-200kWe
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Sommario
Argomento .............................................................................................................. Pag.
Il Gassificatore Future Green ........................................................................................................ 4
Descrizione dei componenti dell’impianto ................................................................................... 5
Serbatoio – Raggio raschiante per l’alimentazione della matrice ................................................. 5
Essiccatore .................................................................................................................................... 5
Sistema di Caricamento ................................................................................................................ 5
Reattore ......................................................................................................................................... 5
Trattamento del gas ....................................................................................................................... 6
Preriscaldamento ........................................................................................................................... 6
Syngas ........................................................................................................................................... 6
Controllo Elettronico del Sistema ................................................................................................. 7
Telecontrollo ................................................................................................................................. 8
Dati tecnici impianto 50kWe ........................................................................................................ 9
Dati tecnici impianto 65kWe ...................................................................................................... 10
Dati tecnici impianto 99kWe ...................................................................................................... 11
Dati tecnici impianto 130kWe .................................................................................................... 12
Dati tecnici impianto 199kWe .................................................................................................... 13
Dimensioni Impianto 50-65kWe................................................................................................. 14
Dimensioni Impianto 99-199kWe............................................................................................... 15
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Il Gassificatore Future Green
Il sistema di gassificazione Future Green è stato progettato per estrarre gas
combustibile da materiali di natura organica a base ligneo-cellulosica, di provenienza
boschiva, agricola o agroindustriale, depurarlo ed utilizzarlo per l’alimentazione di
cogeneratori o di sistemi a combustione di gas. L’impianto, quindi, utilizza cippato
vergine di legno per produrre corrente elettrica (50, 65, 99, 130, 199kWe) e calore (fino
a 100, 130, 200, 260, 400kWt) sotto forma di acqua ad 80-85°C.
Il processo si basa sulla decomposizione termica della massa legnosa. L’energia
necessaria al sostentamento del processo viene fornita dalla combustione parziale,
in carenza di ossigeno, della biomassa stessa.
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Descrizione dei componenti dell’impianto
Serbatoio – Raggio raschiante per l’alimentazione della matrice
L’alimentazione dell’impianto può avvenire mediante l’installazione di un serbatoio di
alimentazione o di un raggio raschiante.
Il serbatoio è composto da un container appositamente realizzato, con una capacità
minima di 13 m3, provvisto di sensori di livello e temperatura interna. I rastrelli posti
alla base del container spingono il materiale stoccato direttamente verso il sistema di
caricamento. Una coclea rende disponibile il cippato al sistema di caricamento
spingendolo lateralmente. Il serbatoio è dotato di una propria centralina idraulica per
la movimentazione della matrice, quadro bordo macchina, logica di controllo.
Il raggio raschiante è composto da una struttura portante in tubolare d’acciaio, un
sistema a catene motorizzato, un braccio dotato di brandeggio automatico e delle
tazze di movimentazione. Installato su platea permette di raccogliere la matrice
direttamente dal suolo e, una volta portata in quota, alimentare l’essiccatore.
Essiccatore
Realizzato in acciaio inossidabile è un parallelepipedo rettangolare all’interno del
quale viene la matrice viene costantemente mossa dall’alto verso il basso.
Sfruttando una parte del calore prodotto dall’impianto (circa il 30%) viene prodotto un
flusso d’aria calda che attraversa la matrice e ne permette l’essiccazione.
L’essiccatore è studiato per lavorare una quantità sufficiente di matrice che consente
il funzionamento costante del reattore.
Sistema di Caricamento
Il sistema di caricamento è composto da una coppia di coclee inclinate e da una
coppia di valvole pneumatiche a ghigliottina, disposte in modo da ridurre al minimo
l’apporto di comburente al reattore. Inoltre, il sistema è dotato di sicurezze
antincendio ad intervento termo-meccanico. Il controllo e la regolazione di tali coclee
è funzione delle richieste di combustibile da parte del reattore.
Reattore
Il reattore è di tipo verticale, in configurazione downdraft a griglia mobile, ovvero
viene alimentato per caduta dal sistema di caricamento.
La regolazione dell’apporto della biomassa avviene tramite un sensore
elettromeccanico che aziona il sistema di carico al fine di mantenere costante il
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livello della matrice.
L’aria comburente necessaria al sostentamento del processo viene iniettata nella
camera mediante un apposito collettore.
La pressione nel condotto del collettore viene fornita da un compressore a canale
laterale, controllato mediante inverter dalla logica dell’impianto. Il calore prodotto
dalla parziale combustione della biomassa fornisce l’energia necessaria al processo
di gassificazione.
La struttura è realizzata in acciaio, le parti interne soggette ad alte temperature sono
realizzate in calcestruzzo refrattario, acciai speciali ed altri materiali compositi aventi
caratteristiche tali da garantirne la durata nel tempo.
Una porta coibentata permette l’ispezione e la manutenzione delle parti interne al
reattore.
Le ceneri prodotte durante il funzionamento, depositate per caduta nella vasca di
raccolta posta sotto il reattore, vengono costantemente asportate da un’apposita
coclea.
Trattamento del gas
Il gas estratto dal reattore viene raffreddato e depolverato all’interno di un unico
sistema dotato di pulizia automatica e coclea di scarico delle polveri.
Il raffreddamento avviene tramite uno scambiatore gas/acqua a fascio tubiero
verticale.
Preriscaldamento
Il sistema di preriscaldamento è composto da bruciatore alimentato a gasolio che è in
grado di elevare la temperatura del reattore in circa 14 ore. Al termine della fase di
preriscaldamento, viene rimosso il bruciatore e il suo serbatoio portatile. Il reattore
quindi è pronto per l’avviamento e funzionamento direttamente a cippato.
Syngas
La miscela di gas prodotta durante il processo di gassificazione, detta comunemente
Syngas, è mediamente composta da:
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Denominazione
% in volume
N2
(52%)
CO
(18%)
CO2
(8%)
H2
(16%)
CH4
(2%)
Il potere calorifico inferiore medio della miscela è funzione della composizione della
biomassa ed è circa 1000/1300 kCal/Nm3
Il rimanente 2% è costituito da gas di varia natura in base alla matrice di provenienza.
La loro minima percentuale li rende comunque pressoché ininfluenti per i successivi
processi.
Le percentuali possono variare minimamente in funzione delle condizioni operative e
in funzione della qualità della biomassa.
E’ rilevante l’assenza di ossidi di Zolfo nella miscela gassosa prodotta dal reattore.
Gruppo di Cogenerazione
Il cogeneratore è realizzato mediante l’impiego di motori appositamente preparati ed
alimentati direttamente a Syngas. Si tratta di motori Perkins 6lt. 6 cil. in linea
sovralimentati, allestiti mediante l’accoppiamento con un generatore asincrono.
La seguente tabella riporta la configurazione delle varie taglie di potenza prodotte:
Potenza elettrica
Numero motori
50
65
99
130
199
1
1
2
2
3
Regime di
rotazione
1500
1800
1500
1800
1800
Immissione in rete
mediante
Parallelo diretto
Inverter
Parallelo diretto
Inverter
Inverter
Funzionamento
in isola
NO
SI
NO
SI
SI
La cabina di cogenerazione deve essere allestita in un locale separato dal resto
dell’impianto e, all’occorrenza, silenziata. Il cogeneratore viene fornito completo di
scambiatori per la connessione all’utenza termica.
L’impianto è dotato di un proprio dissipatore di emergenza.
Controllo Elettronico del Sistema
Il sistema di controllo dell’impianto è composto da un’elettronica appositamente
realizzata da Future Green.
I sensori dell’impianto vengono interfacciati localmente mediante l’utilizzo di
“remoti” dotati di microprocessore che sono in grado di interpretare i dati letti ed
inviarli in forma digitale direttamente al sistema di controllo. Tale architettura
permette di integrare al massimo il quadro di controllo.
Tutti i motori elettrici che compongono il sistema vengono controllati mediante
inverter. Questa scelta consente di ottenere i seguenti vantaggi:
• ridotti assorbimenti di spunto all'avviamento
• variazione precisa delle velocità di rotazione
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•
•
•
•
costante controllo degli assorbimenti dei singoli servizi
verifica immediata di situazioni di blocco dei sistemi
procedure di tentativo di sblocco automatico dei sistemi
blocco immediato dei motori in situazione d'errore di sovraccarico.
Telecontrollo
Il sistema integrato di telecontrollo consente di operare anche da remoto, al pari della
postazione locale. E’ possibile operare a livelli user o supervisor, con controllo pieno
delle funzionalità. Inoltre è possibile utilizzare il telecontrollo anche come
telesorveglianza. Tutti gli impianti Future Green sono monitorati costantemente da
personale qualificato.
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Dati tecnici impianto 50kWe
Tipo impianto
50
Potenza elettrica nominale
50 kW
Potenza termica massima
100 kW
~ 120 Nm3/h
Portata Gas
Temperatura circuito idraulico
85°C. mandata / 70°C. ritorno
Consumo di cippato*
1 kg per kW elettrico/h (± 20%)
Temperatura di Funzionamento
Ceneri*
Materiale in ingresso
> 600°C.
Secondo composizione del materiale (indicativamente il 5-10% in peso)
Materiali organici a base ligneo/cellulosica
Umidità del materiale in ingresso
all’essiccatore
< al 50%
Dimensione materiale in ingresso
da 30 a 50 mm (con massimo 10÷15% polveri)
Sistema di controllo
Microprocessor based board - PC industriale
Dimensioni impianto (solo gruppo
gassificazione e filtraggio)
Lunghezza 4800 x larghezza 2400 x h.** 3100 mm.
Dimensione container matrice
Lunghezza 6460 x larghezza 1820 x h. 2100 mm.
Dimensione sala cogeneratori
Lunghezza 2650 x larghezza ~ 1600 x h. ~ 3050 mm
Rumorosità
< 70 dB(A)*** - su richiesta personalizzazioni
*il dato è riferito a cippato al 75% di sostanza secca con un PCI di 4kW/kg.
** altezza riferita al punto più alto: il motore della coclea carico gassificatore.
*** calcolato a ca.1,7m d’altezza dal suolo e a 10 m. dalla fonte sonora.
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Dati tecnici impianto 65kWe
Tipo impianto
65
Potenza elettrica nominale
65 kW
Potenza termica massima
130 kW
~ 157 Nm3/h
Portata Gas
Temperatura circuito idraulico
85°C. mandata / 70°C. ritorno
Consumo di cippato*
1 kg per kW elettrico/h (± 20%)
Temperatura di Funzionamento
Ceneri*
Materiale in ingresso
> 600°C.
Secondo composizione del materiale (indicativamente il 5-10% in peso)
Materiali organici a base ligneo/cellulosica
Umidità del materiale in ingresso
all’essiccatore
< al 50%
Dimensione materiale in ingresso
da 30 a 50 mm (con massimo 10÷15% polveri)
Sistema di controllo
Microprocessor based board - PC industriale
Dimensioni impianto (solo gruppo
gassificazione e filtraggio)
Lunghezza 4800 x larghezza 2400 x h.** 3100 mm.
Dimensione container matrice
Lunghezza 6460 x larghezza 1820 x h. 2100 mm.
Dimensione sala cogeneratori
Lunghezza 2650 x larghezza ~ 1600 x h. ~ 3050 mm
Rumorosità
< 70 dB(A)*** - su richiesta personalizzazioni
*il dato è riferito a cippato al 75% di sostanza secca con un PCI di 4kW/kg.
** altezza riferita al punto più alto: il motore della coclea carico gassificatore.
*** calcolato a ca.1,7m d’altezza dal suolo e a 10 m. dalla fonte sonora.
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Dati tecnici impianto 99kWe
Tipo impianto
99 kW
Potenza elettrica nominale
99 kW/h
Potenza termica massima
200 kW/h
~ 240 Nm3/h
Portata Gas
Temperatura circuito idraulico
85°C. mandata / 70°C. ritorno
Consumo di cippato*
1 kg per kW elettrico/h (± 20%)
Temperatura di Funzionamento
Ceneri*
Materiale in ingresso
> 600°C.
Secondo composizione del materiale
(indicativamente il 4÷5% in peso)
Materiali organici a base ligneo/cellulosica
Umidità del materiale in ingresso
< al 30%
Dimensione materiale in ingresso
da 30 a 50 mm (con massimo 10÷15% polveri)
Sistema di controllo
Microprocessor based board - PC industriale
Sistema di sicurezza
Mediante sensori sull'interfaccia motore
Dimensioni totali impianto (solo gruppo
gassificazione e filtraggio)
Lunghezza 6100 x larghezza 2400 x h.** 4480 mm.
Dimensione silo/container
Lunghezza 9500 x larghezza 2400 x h. 2550 mm.
Dimensione sala cogeneratori
Rumorosità
Larghezza ~ 10000 x h. ~ 4200 mm
< 70 dB(A)*** - su richiesta personalizzazioni
*il dato è riferito a cippato al 75% di sostanza secca con un PCI di 4kW/kg.
** altezza riferita al punto più alto: il motore della coclea carico gassificatore.
*** calcolato a ca.1,7m d’altezza dal suolo e a 1 m. dalla fonte sonora.
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Dati tecnici impianto 130kWe
Tipo impianto
130 kW
Potenza elettrica nominale
130 kW/h
Potenza termica massima
260 kW/h
~ 312 Nm3/h
Portata Gas
Temperatura circuito idraulico
85°C. mandata / 70°C. ritorno
Consumo di cippato*
1 kg per kW elettrico/h (± 20%)
Temperatura di Funzionamento
Ceneri*
Materiale in ingresso
> 600°C.
Secondo composizione del materiale
(indicativamente il 4÷5% in peso)
Materiali organici a base ligneo/cellulosica
Umidità del materiale in ingresso
< al 30%
Dimensione materiale in ingresso
da 30 a 50 mm (con massimo 10÷15% polveri)
Sistema di controllo
Microprocessor based board - PC industriale
Sistema di sicurezza
Mediante sensori sull'interfaccia motore
Dimensioni totali impianto (solo gruppo
gassificazione e filtraggio)
Dimensione silo/container
Dimensione sala cogeneratori
Rumorosità
Lunghezza 10000 x larghezza 2400 x h.** 4480 mm.
Lunghezza 9500 x larghezza 2500 x h. 2550 mm.
Larghezza ~ 12000 x h. ~ 4200 mm
< 70 dB(A)*** - su richiesta personalizzazioni
*il dato è riferito a cippato al 75% di sostanza secca con un PCI di 4kW/kg.
** altezza riferita al punto più alto: il motore della coclea carico gassificatore.
*** calcolato a ca.1,7m d’altezza dal suolo e a 1 m. dalla fonte sonora.
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Dati tecnici impianto 199kWe
Tipo impianto
199 kW
Potenza elettrica nominale
199 kW/h
Potenza termica massima
400 kW/h
~ 480 Nm3/h
Portata Gas
Temperatura circuito idraulico
85°C. mandata / 70°C. ritorno
Consumo di cippato*
1 kg per kW elettrico/h (± 20%)
Temperatura di Funzionamento
Ceneri*
Materiale in ingresso
> 600°C.
Secondo composizione del materiale
(indicativamente il 4÷5% in peso)
Materiali organici a base ligneo/cellulosica
Umidità del materiale in ingresso
< al 30%
Dimensione materiale in ingresso
da 30 a 50 mm (con massimo 10÷15% polveri)
Sistema di controllo
Microprocessor based board - PC industriale
Sistema di sicurezza
Mediante sensori sull'interfaccia motore
Dimensioni totali impianto (solo gruppo
gassificazione e filtraggio)
Dimensione silo/container
Dimensione sala cogeneratori
Rumorosità
Lunghezza 10000 x larghezza 2400 x h.** 4480 mm.
Lunghezza 9500 x larghezza 2500 x h. 2550 mm.
Larghezza ~ 12000 x h. ~ 4200 mm
< 70 dB(A)*** - su richiesta personalizzazioni
*il dato è riferito a cippato al 75% di sostanza secca con un PCI di 4kW/kg.
** altezza riferita al punto più alto: il motore della coclea carico gassificatore.
*** calcolato a ca.1,7m d’altezza dal suolo e a 1 m. dalla fonte sonora.
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Dimensioni Impianto 50-65kWe
Le posizioni dei tre elementi principali possono essere variate su richiesta.
E’ infatti possibile posizionare il caricatore sia come rappresentato nella figura che
perpendicolare all’impianto di gassificazione oppure parallelo allo stesso.
Il cogeneratore può essere dotato di propria cofanatura per installazione in esterno.
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Dimensioni Impianto 99-199kWe
L’impianto può essere dotato di struttura da esterno e pannellatura. Il locale di
cogenerazione rappresentato è realizzato in calcestruzzo prefabbricato e comprende
il locale contente i raddrizzatori e gli inverter.
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Le descrizioni e le immagini contenute nel presente si intendono fornite a semplice titolo informativo e non impegnativo.
Future Green si riserva il diritto di apportare qualsiasi modifica tecnica ed estetica ai propri impianti senza alcun preavviso.
Scheda Impianto 50-199 - V1.0 ita
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