Componentistica avanzata per Impianti di Combustione a Biomassa
Advanced Components for Biomass Combustion Power Plant
Creators: name: Pellegrini, Marco <1981>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2012
Subjects: ING-IND/17 Impianti industriali meccanici

description: In un quadro internazionale di forte interesse verso uno sviluppo sostenibile e sfide energetiche per il futuro, il DIEM, in collaborazione con altri istituti di ricerca ed imprese private, sta progettando l’integrazione di componentistica avanzata su di una caldaia alimentata a biomasse. Lo scopo finale è quello di realizzare una caldaia a biomasse che produca energia in maniera più efficiente e con un impatto ambientale ridotto. L’applicazione è indirizzata inizialmente verso caldaie di piccola-media taglia (fino a 350 kW termici) vista la larga diffusione di questa tipologia di impianto. La componentistica in oggetto è:
-	filtro sperimentale ad alta efficienza per la rimozione del particolato;
-	celle a effetto Seebeck per la produzione di energia elettrica direttamente da energia termica senza parti meccaniche in movimento;
-	pompa Ogden per la produzione di energia meccanica direttamente da energia termica;
La finalità dell’attività di ricerca è la progettazione dell’integrazione dei suddetti dispositivi con una caldaia a biomassa da 290 kW termici per la realizzazione di un prototipo di caldaia stand-alone ad impatto ambientale ridotto: in particolare, la caldaia è in grado, una volta raggiunte le condizioni di regime, di autoalimentare le proprie utenze elettriche, garantendo il funzionamento in sicurezza in caso di black-out o consentendo l’installazione della caldaia medesima in zone remote e prive di allaccio alla rete elettrica. Inoltre, la caldaia può fornire, tramite l'utilizzo di una pompa a vapore o pompa Ogden, energia meccanica per il pompaggio di fluidi: tale opportunità si ritiene particolarmente interessante per l'integrazione della caldaia nel caso di installazione in ambito agricolo. Infine, l'abbinamento di un filtro ad alta efficienza e basso costo consente l'abbattimento delle emissioni inquinanti, favorendo una maggiore diffusione della tecnologia senza ulteriori impatti sull'ambiente.
description: In a context of international interest in sustainable development and energy challenges for the future, DIEM, in collaboration with other research institutes and private companies, is planning the integration of advanced components of a biomass-fired boiler. The final aim is to provide a biomass boiler which produces energy more efficiently and with a reduced environmental impact. The application is initially targeted towards small to medium size boilers (up to 350 kW thermal) view of the prevalence of this type of system. The component is:
- Experimental high efficiency filter for particulate removal;
- Seebeck effect cells for the production of electrical energy directly from thermal energy without moving mechanical parts;
- Ogden pump for the production of mechanical energy directly from thermal energy;
The purpose of research is the design of the integration of these devices with a biomass boiler from 290 kW thermal for the realization of a prototype of a stand-alone boiler to reduced environmental impact: in particular, the boiler is able, upon reaching the steady state, toe feed its own electric utilities, to ensure safe operation in case of power failure or to allow the installation of the boiler in remote areas with no connection to the grid. In addition, the boiler can be provided through the use of a steam pump or pump Ogden mechanical energy for pumping fluids: this opportunity is considered particularly interesting for the integration of the boiler in the case of installation in the agricultural field. Finally, the combination of a high efficiency and low cost filter allows the reduction of particulate emissions, by increasing the dissemination of technology without additional impacts on the environment.