La pulizia delle caldaie a biomassa

Nonostante i suoi benefici ambientali, una questione significativa che deriva dalla combustione della biomassa è l'accumulo di fuliggine e polvere
 
Dalla scoperta del fuoco gli uomini hanno bruciato biomassa solida, o materiali di origine vegetale per scaldarsi, per cucinare o per le loro attività produttive. Oggi il gas e il petrolio sono le fonti combustibili di riferimento, che contribuiscono all'aumento dei livelli di anidride carbonica e dei gas serra nella nostra atmosfera. Ad oggi, tra i tanti sforzi per ridurre le emissioni di carbonio, molti si stanno rivolgendo alle biomasse per provare a ridurre al minimo la produzione di carbonio.
 
Proviamo a capire come le soluzioni automatizzate pensate per la pulizia delle caldaie a biomassa, in particolare i sistemi che utilizzano valvole di soffiaggio della fuliggine a solenoide immerse in un serbatoio pressurizzato, possono superare questi problemi, migliorando il processo di eliminazione della fuliggine rispetto alle soluzioni con valvole stand alone.

La biomassa come fonte di combustibile sostenibile
 
La biomassa è un combustibile sostenibile a emissioni zero, poiché la combustione dei rifiuti vegetali rilascia solo il carbonio catturato durante il ciclo di vita della pianta, carbonio che sarebbe stato comunque rilasciato tramite biodegradazione della biomassa stessa. Questo fatto è una differenza cruciale tra combustibili da biomassa e combustibili da idrocarburi come il gas naturale e il petrolio, che vengono bruciati e rilasciati nell'atmosfera in quantità elevate dopo essere rimasti sottoterra per milioni di anni.
 
Una fonte sostenibile di biomassa sono i rifiuti agricoli. I raccolti agricoli e forestali generano volumi significativi di materiale vegetale, che non viene utilizzato dall'industria alimentare e viene invece scartato come rifiuto. Alla fine, questi rifiuti si biodegradano e rilasciano nell'atmosfera tutto il carbonio che la pianta ha assorbito nel corso della sua vita. Questi rifiuti vegetali possono essere trasformati in materia prima per, ad esempio, la produzione di pellet, che può essere utilizzato come combustibile per una caldaia industriale o per il riscaldamento domestico, nei processi industriali o per la produzione di energia elettrica.
 
Nonostante questi vantaggi, l'utilizzo della biomassa come combustibile richiede la comprensione del ciclo del carbonio. Abbattere alberi per l'approvvigionamento di biomassa comporta la deforestazione, annullando così l'equilibrio del carbonio. Per ogni pianta che viene bruciata, ne deve crescere una nuova per mantenere l'equilibrio. In breve, sebbene la biomassa sia una fonte di combustibile sostenibile in grado di ridurre significativamente l'impronta di carbonio, dobbiamo usarla con saggezza.

 

Le sfide della combustione della biomassa
 
L'uso della biomassa invece dei combustibili convenzionali come carbone, petrolio e gas naturale richiede attenzione in particolare per la pulizia delle caldaie a biomassa. Per superare le problematiche di fuliggine ed emissioni è necessaria la modifica delle apparecchiature di combustione. In particolare un problema nelle caldaie a biomassa, è l'accumulo di fuliggine e polvere. Più problematica della fuliggine prodotta dai combustibili convenzionali, questa fuliggine da biomassa è “più appiccicosa” perché si forma come un residuo solido con un alto contenuto di umidità. La fuliggine si accumula nei tubi degli impianti, riduce il trasferimento di calore e diminuisce le prestazioni della caldaia e delle apparecchiature di riscaldamento, aumentando così i costi, riducendo l'efficienza e facendo in modo che la stessa quantità di combustibile produca meno calore.
 
La pulizia delle caldaie a biomassa dalla fuliggine con il fermo della caldaia, bisogna poi attendere che si raffreddi e quindi si deve pulire manualmente ogni tubo con una spazzola. Sfortunatamente, questa opzione richiede tempo e in genere un periodo di inattività che varia dalla dimensione e dal tipo di impianto. Arrestando i processi degli impianti per la pulizia della caldaia a biomassa, aumentano i costi e si bloccano le attività produttive. Per le applicazioni industriali con elevate esigenze di resa termica, tuttavia, questo processo di pulizia può essere un male necessario addirittura ogni mese.

 

 

 
Soluzioni automatizzate per pulire la fuliggine da biomassa
 
Una soluzione più efficiente per la pulizia della caldaia a biomassa è quella di pulire i tubi dell’impianto con aria compressa, un metodo che richiede l'installazione di speciali elettrovalvole per il soffiaggio della polvere e della fuliggine. Queste valvole sono progettate per creare un'elevata pressione di picco e fornire un fattore di flusso ottimale per espellere la fuliggine dal sistema. Le valvole sono collegate a un sistema di aria compressa e, una volta aperte, immettono aria nei tubi. Questo metodo automatizza il processo di pulizia delle caldaie a biomassa: gli operatori non devono più pulire ogni tubo, prevenendo i tempi di fermo. Un sistema programmabile (PLC) gestisce la pulizia delle elettrovalvole.  
Tipicamente, quando si implementa un sistema di pulizia delle caldaie a biomassa, le elettrovalvole autonome devono essere installate in posizioni ottimali, consentendo la pulizia della maggior parte dei tubi. Ma questo metodo ha alcuni limiti che richiedono di collegare ciascuna valvola al sistema di aria compressa.  
 
Sono inoltre disponibili elettrovalvole soffia fuliggine, immerse in un serbatoio di alluminio pressurizzato, in grado di contenere un'elevata quantità di aria compressa pronta per le valvole. Dopo che l'elettrovalvola ha ricevuto un segnale elettrico, si apre rapidamente e fornisce un picco più elevato di pressione dell'aria agli ugelli collegati alle caldaie, creando un getto d'aria e pulendo i tubi in modo migliore e più efficiente rispetto alle valvole stand alone. Questi gruppi di serbatoi possono essere personalizzati, consentendo agli ugelli sul fondo del serbatoio di adattarsi agli ugelli della porta o della parete della caldaia, facilitando l'installazione del sistema di soffiaggio della fuliggine.
 
La soluzione di valvole autonome di solito puo’ essere sostituita con una soluzione a serbatoio con valvole più piccole. In alcuni casi, i produttori di caldaie a biomassa possono sostituire valvole stand alone da 3,81 cm (DN40) con un serbatoio contenente valvole sommerse da 2,54 cm (DN40), ottenendo livelli di prestazioni più elevati e riducendo significativamente il consumo d'aria e i costi di installazione.

 

Categorie altri prodotti: 
caldaie, stufe e camini

Ti è piaciuto questo articolo? 

Lascia un commento

Accedi o Registrati
Pubblicato da GIANCLAUDIO IANNACE