Negli ultimi anni l’attenzione della ricerca nel campo dei sistemi energetici con utilizzo di combustibili da biomasse si è focalizzata su combustibili ottenuti mediante processi di trasformazione quali gassificazione, pirolisi e pirogassificazione, denominati in generale gas di sintesi. L’utilizzo di gas di sintesi per sistemi energetici di piccola taglia, quali ad esempio quelli utilizzati per la microcogenerazione distribuita, non ha ancora raggiunto un livello di maturità tecnologica tale da poter permettere una larga diffusione sul mercato. E’ necessario, pertanto, investire in ricerche applicate sia di tipo sperimentale che numerico per permettere a queste tecnologie il raggiungimento delle prestazioni e dell’affidabilità tipica di tecnologie consolidate basate su combustibili tradizionali. Nel presente lavoro viene presentato uno studio numerico della combustione entro un combustore di una microturbina di potenza nominale pari a 100 kWel alimentata con gas di sintesi ottenuto mediante gassificazione di biomasse. Il lavoro è stato sviluppato nell’ambito di una collaborazione di ricerca tra il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara, l’Istituto Motori CNR di Napoli, e la Turbec SpA di Cento (FE). Sono state quindi analizzate le prestazioni del combustore in diverse condizioni operative e di funzionamento, quali la ripartizione del combustibile fra le due linee di alimentazione e la portata d'aria aspirata dal compressore. Lo scopo è di individuare le caratteristiche principali di combustione nel caso di alimentazione con syngas rispetto ad alimentazione con gas naturale, combustibile per il quale il combustore è stato progettato. La microturbina in esame è stata inoltre installata su un banco prova appositamente costruito presso il CNR di Napoli, del quale si illustrano nel lavoro le principali caratteristiche. La microturbina è stata strumentata e predisposta per l’esecuzione di prove sperimentali in diverse condizioni operative. Un impianto di decompressione e distribuzione di miscele di gas combustibili consente di alimentare la microturbina con gas combustibili di diversa composizione. Completa l’impianto sperimentale un sistema di controllo e monitoraggio remoto della MTG e di trasferimento dati.
Analisi numerica e sperimentale delle prestazioni di un combustore di una micro turbina a gas alimentata con gas di sintesi
PINELLI, Michele;CADORIN, Margherita;VACCARI, Anna;
2010
Abstract
Negli ultimi anni l’attenzione della ricerca nel campo dei sistemi energetici con utilizzo di combustibili da biomasse si è focalizzata su combustibili ottenuti mediante processi di trasformazione quali gassificazione, pirolisi e pirogassificazione, denominati in generale gas di sintesi. L’utilizzo di gas di sintesi per sistemi energetici di piccola taglia, quali ad esempio quelli utilizzati per la microcogenerazione distribuita, non ha ancora raggiunto un livello di maturità tecnologica tale da poter permettere una larga diffusione sul mercato. E’ necessario, pertanto, investire in ricerche applicate sia di tipo sperimentale che numerico per permettere a queste tecnologie il raggiungimento delle prestazioni e dell’affidabilità tipica di tecnologie consolidate basate su combustibili tradizionali. Nel presente lavoro viene presentato uno studio numerico della combustione entro un combustore di una microturbina di potenza nominale pari a 100 kWel alimentata con gas di sintesi ottenuto mediante gassificazione di biomasse. Il lavoro è stato sviluppato nell’ambito di una collaborazione di ricerca tra il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara, l’Istituto Motori CNR di Napoli, e la Turbec SpA di Cento (FE). Sono state quindi analizzate le prestazioni del combustore in diverse condizioni operative e di funzionamento, quali la ripartizione del combustibile fra le due linee di alimentazione e la portata d'aria aspirata dal compressore. Lo scopo è di individuare le caratteristiche principali di combustione nel caso di alimentazione con syngas rispetto ad alimentazione con gas naturale, combustibile per il quale il combustore è stato progettato. La microturbina in esame è stata inoltre installata su un banco prova appositamente costruito presso il CNR di Napoli, del quale si illustrano nel lavoro le principali caratteristiche. La microturbina è stata strumentata e predisposta per l’esecuzione di prove sperimentali in diverse condizioni operative. Un impianto di decompressione e distribuzione di miscele di gas combustibili consente di alimentare la microturbina con gas combustibili di diversa composizione. Completa l’impianto sperimentale un sistema di controllo e monitoraggio remoto della MTG e di trasferimento dati.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
