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Riscaldamento Industriale a Biomassa Legnosa
Ecco le caratteristiche e i vantaggi delle caldaie a biomassa per il riscaldamento industriale. Conoscere il tipo di combustibile è fondamentale per la corretta progettazione dell'impianto.
I generatori di calore alimentati a biomassa sono scelti per il riscaldamento industriale soprattutto per la loro convenienza economica e per le "economie di scala" che sono in grado di apportare in molti contesti, per esempio dove si possono utilizzare gli scarti delle lavorazioni industriali (per sapere di più leggi anche Quando è davvero conveniente installare una caldaia a biomassa). Gli impianti a biomassa sono indicati per nuove centrali termiche o per riqualificazioni, in sostituzione di vecchi generatori a combustibili fossili, per la produzione di acqua calda a servizio di industrie o per reti di teleriscaldamento.
Quali sono le caratteristiche della biomassa legnosa?
La biomassa legnosa a fini energetici si distingue in due categorie principali: biomasse di origine forestale, ottenute dalla gestione e manutenzione delle aree boschive, e biomasse derivanti da scarti di lavorazione dell'industria del legno.
La classificazione qualitativa dei biocombustibili solidi costituiti da materiale naturale e trattato (tra cui le biomasse legnose) è definita a livello europeo dalla norma EN ISO 17225, che riporta una classificazione basata su provenienza, forma (pellet, cippato, bricchette, ecc) e proprietà (contenuto idrico, contenuto di ceneri, ecc).
Questa metodologia consente di definire in maniera inequivocabile le caratteristiche del prodotto, agevolando la stesura di contratti di fornitura del combustibile e definendo, sin dalla fase di progettazione, le caratteristiche del combustibile che sarà utilizzato.
Riportiamo di seguito le caratteristiche più significative della biomassa legnosa:
- Denominazione e origine: pellet o cippato derivante da piante intere, legno da esbosco, residui da taglio, residui della lavorazione del legno (non trattati chimicamente);
- Pezzatura (P) secondo ISO 17827-1: da P16S a P300;
- Contenuto idrico (M) del combustibile: da 10% al 60% (massa acqua/massa totale legno umido);
Contenuto di cenere (A) del combustibile: da 1% fino a un massimo del 10%.
La qualità di pellet e cippato
Nelle caldaie a biomassa industriale sono utilizzati prevalentemente pellet e cippato.
Il pellet, in particolare, si caratterizza per un basso contenuti idrico (meno del 10%) e per un potere calorifico molto alto (? 4,6 kWh/kg).
Il cippato, invece, è caratterizzato da un potere calorifero che varia in funzione dell'umidità: la qualità migliore (A1+) ha un valore M inferire al 10% e un potere calorifico > 4,3 kWh/kg, mentre il meno pregiato cippato B1-B2 ha un contenuto idrico che può arrivare al 60% e un potere calorifico inferiore.
I prezzi della biomassa legnosa dipendono ovviamente dalla sua qualità. Con riferimento a gennaio 2021, il bollettino dell'Aiel (Associazione Italiana Energie Agroforestali) riporta 66 euro/MWh per il pellet A1 ENPlus di prima qualità, 36 euro/MWh per il cippato A1 (M 35) e 25 euro/MWh per il cippato B1 (M 50). Un confronto con le quotazioni del gasolio da riscaldamento e del gas naturale nello stesso periodo (rispettivamente pari a 116 e 71 euro/MWh) fa comprendere il risparmio economico che si può conseguire utilizzando caldaie a biomassa.
L'analisi della quantità e qualità del combustibile a disposizione è indispensabile per la corretta progettazione della centrale a biomassa e per la scelta del generatore idoneo.
Come funziona un impianto a biomassa legnosa per riscaldamento industriale
Una caldaia a biomassa funziona grazie a una camera di combustione dove avviene una reazione chimica di ossidazione fra il combustibile (biomassa legnosa) e il comburente (ossigeno) con la produzione di calore (reazione esotermica) e dei prodotti della combustione. Generalmente, per applicazioni di teleriscaldamento, industrie o impianti di cogenerazione, la potenza termica delle caldaie a biomassa varia da 1 MW a 13 MW.
L'impianto a biomassa biomassa si compone essenzialmente di queste componenti meccaniche:
- Impianto di estrazione e trasporto del combustibile dal silo di stoccaggio alla camera di combustione tramite griglie, coclee o trasportatori a spintore o a catena;
- Impianto di combustione (camera di combustione, inclusi i dispositivi per la movimentazione interna del combustibile, ventilatori per l'apporto regolato del comburente, sistemi per la rimozione delle ceneri residue);
- Sistema di recupero del calore dai fumi di scarico (corpo caldaia ed eventuale economizzatore);
- Impianto di estrazione, trattamento ed espulsione dal camino dei gas combusti.
L'impianto a biomassa, inoltre, prevede sempre un sito di stoccaggio per consentire il funzionamento continuativo del generatore per almeno 48 ore. La progettazione del deposito e la scelta del volume da dedicare allo stoccaggio del combustibile deve essere fatta tenendo in considerazione i consumi medi dell'impianto, la qualità della biomassa e il tipo di filiera di approvvigionamento del combustibile.
Come funziona un impianto a biomassa legnosa per riscaldamento industriale
Una caldaia a biomassa funziona grazie a una camera di combustione dove avviene una reazione chimica di ossidazione fra il combustibile (biomassa legnosa) e il comburente (ossigeno) con la produzione di calore (reazione esotermica) e dei prodotti della combustione. Generalmente, per applicazioni di teleriscaldamento, industrie o impianti di cogenerazione, la potenza termica delle caldaie a biomassa varia da 1 MW a 13 MW.
L'impianto a biomassa biomassa si compone essenzialmente di queste componenti meccaniche:
- Impianto di estrazione e trasporto del combustibile dal silo di stoccaggio alla camera di combustione tramite griglie, coclee o trasportatori a spintore o a catena;
- Impianto di combustione (camera di combustione, inclusi i dispositivi per la movimentazione interna del combustibile, ventilatori per l'apporto regolato del comburente, sistemi per la rimozione delle ceneri residue);
- Sistema di recupero del calore dai fumi di scarico (corpo caldaia ed eventuale economizzatore);
- Impianto di estrazione, trattamento ed espulsione dal camino dei gas combusti.
L'impianto a biomassa, inoltre, prevede sempre un sito di stoccaggio per consentire il funzionamento continuativo del generatore per almeno 48 ore. La progettazione del deposito e la scelta del volume da dedicare allo stoccaggio del combustibile deve essere fatta tenendo in considerazione i consumi medi dell'impianto, la qualità della biomassa e il tipo di filiera di approvvigionamento del combustibile.
Settori: Bioenergia, Biomasse, Caldaie domestiche e professionali, Caldaie e Generatori industriali, Combustibili, Efficienza energetica industriale, Energie non rinnovabili, GAS, Legno, Petrolchimico, Rinnovabili, Riscaldamento, Teleriscaldamento, Termotecnica industriale
Mercati: Chimica, Petrolchimica, Plastica, Edilizia
Parole chiave: Biocombustibili, Biomasse, Caldaie a Biomassa, Centrali termiche, Cippato, Gas naturale, Gasolio, Generatori di calore, Generatori industriali, Pellets, Teleriscaldamento
