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Articolo pubblicato nel fascicolo di Ottobre 2023 di Carta & Cartiere AUTOMAZIONE IN CARTIERA

OTTIMIZZAZIONE DELLA COMBUSTIONE PER BOILER INDUSTRIALE

di: SEI Sistemi

Problemi

La combustione è un processo ad alta intensità energetica e con l’aumento dei prezzi del carburante e di requisiti di impatto ambientale sempre più severi (ad es. emissioni nocive di C02 e NOx) è imperativo ottimizzare il processo di combustione.

A causa dell’eliminazione della formazione di sottoprodotti nocivi della reazione di combustione, le caldaie a vapore industriali funzionano regolarmente nella cosiddetta zona di comfort. Viene fornita una quantità di ossigeno (aria) significativamente maggiore del necessario, il che riduce al minimo la possibilità di formazione di monossido di carbonio.

Tuttavia, ciò riduce l’efficienza del processo di combustione stesso e porta a un aumento della concentrazione di altri gas nocivi, come gli ossidi di azoto.

Taglio di ossigeno

L’obiettivo è far funzionare la caldaia nella zona ottimale, in cui l’efficienza è massima. Questo obiettivo viene raggiunto tramite l’Oxygen Trimming, ovvero calcolando e abbassando la % 02 a un valore ottimale.

Poiché la zona ottimale è vicina all’area di intensa formazione di CO, l’azienda fornisce un sistema di regolazione preciso che mantiene il funzionamento della caldaia desiderato. Per una riduzione del 2% del flusso d’aria: – Fabbisogno di carburante ridotto del 4%. – Emissioni di NOx ridotte fino al 40%. Per una riduzione del 15% del flusso d’aria: – efficienza aumentata dell’1%.

La soluzione

SEI SISTEMI ha sviluppato un software per il controllo automatico e l’ottimizzazione del processo di combustione nelle caldaie industriali, che comprende:

  • Calcolo continuo dei parametri di processo ottimali (compresa la compensazione del flusso) – Flusso d’aria, flusso di carburante. – % O2.
  • Taglio dell’Ossigeno (Oxygen Trimming).
  • Calcolo continuo e analisi del Rendimento di Combustione.
  • Controllo override cross-limiting.
  • Sensore di CO virtuale (se necessario).

I risultati

L’implementazione del software di ottimizzazione della combustione porta a:

1. Tight Air – Controllo del rapporto carburante

  • minori emissioni di CO.
  • prevenzione di miscele ricche di carburante che causano stati di processo pericolosi.

2. Taglio di ossigeno

  • flusso d’aria ottimale.
  • minori emissioni di Nox.
  • nessun inutile raffreddamento della miscela con l’aria in eccesso.
  • aumento dell’efficienza del processo.

3. Combustione completa del carburante

  • pieno potenziale di riscaldamento del combustibile rilasciato minore fabbisogno di combustibile.
  • risparmio finanziario.
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