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Cogenerazione industriale ad alta temperatura nel settore agro-alimentare. I casi Cereal Docks e Centrale del Latte

Sommario

Il sistema ORC - Organic Rankine Cycle, Steam&Power di Turboden è una nuova soluzione per la cogenerazione industriale, ideale per processi ad elevato consumo di vapore o di altri vettori ad alta temperatura, come acqua surriscaldata e olio diatermico.
Nel corso della presentazione sono analizzati 2 case history.
Il caso della Centrale del Latte - presentazione della soluzione cogenerativa.
Il caso Cereal Docks - Gruppo industriale italiano attivo nella prima trasformazione agro-alimentare, con 6 stabilimenti produttivi e 2 centri di stoccaggio. Benifici e vantaggi dell'impianto cogenerativo.

Turboden per l'industria

TECNOLOGIA ORC

L'ORC è un sistema basato su un ciclo termodinamico a ciclo chiuso per la generazione di energia elettrica e termica, particolarmente adatto alla generazione distribuita. I sistemi ORC possono generare energia elettrica e termica sfruttando molteplici fonti, come le energie rinnovabili (biomasse, energia geotermica, energia solare), i combustibili tradizionali e il calore di scarto dei processi industriali, gli inceneritori di rifiuti, i motori o le turbine a gas.

La tecnologia ORC riguarda:
1. HIGH TEMPERATURE CHP: è una nuova soluzione tecnica per la generazione combinata di Heat & Power (CHP), con un'altissima efficienza energetica complessiva, direttamente impiegata nei processi produttivi e industriali;
2. Il recupero del calore di scarto (WHR): riguarda l'uso di energia termica attua a evitare o ridurre la necessità di un apporto aggiuntivo di energia del combustibile che sarebbe altrimenti necessario per raggiungere determinate funzioni;
3. WASTE TO ENERGY: la termoenergia (WtE) o energia da rifiuti (EfW) è il processo di generazione di energia sotto forma di elettricità e/o calore dal trattamento primario dei rifiuti, o il trattamento dei rifiuti in una fonte di combustibile.

Tecnologie derivate

Pompe di calore di grossa taglia
Le grandi pompe di calore (Large Heat Pumps) sono in prima linea nella strategia di elettrificazione del calore in una rete elettrica sempre più decarbonizzata. Attraverso la fornitura di pompe di calore Turboden desidera svolgere un ruolo più ampio nella decarbonizzazione del settore del teleriscaldamento e di alcuni processi industriali ad alta intensità energetica.

Le pompe di calore di grossa taglia Turboden sono in grado di fornire grosse quantità di calore sfruttando, come sorgente termica, del calore di scarto a più bassa temperatura. Gli utilizzatori del calore fornito possono essere reti di teleriscaldamento oppure utenti industriali. Inoltre consentono la produzione di calore a temperature fino a 200°C, riducendo di molto le emissioni di gas serra poiché alimentata da energia elettrica.

Espansori di Gas
L'espansore di gas Turboden è una soluzione per migliorare l'efficienza energetica di un'infrastruttura di rete di gas naturale, producendo elettricità sfruttando la riduzione della pressione del gas dal livello di erogazione a quello richiesto dagli utenti, siano essi residenziali o industriali.

Impianto di cogenerazione STEAM&POWER

Un impianto di cogenerazione Steam&Power nella sua configurazione standard è alimentato a gas naturale, ovvero il modulo ORC è accoppiato ad una caldaia a scambio diretto che provvede all'evaporazione del fluido organico di lavoro che poi espanderà in turbina.

Produzione combinata di ENERGIA ELETTRICA + VAPORE
Efficienza complessiva > 90%
È dedicato al SETTORE MANIFATTURIERO.

Quali altri settori:
1. Agroalimentare & bevande;
2. Chimico & farmaceutico;
3. Carta & industria del legno;
4. Tessile;
5. Plastica & gomma;
6. Oil & gas.

Steam & Power ORC system®, è una nuova soluzione tecnica per la generazione di Combined Heat & Power (CHP), con un'altissima efficienza energetica complessiva, direttamente impiegata nei processi produttivi e industriali:
- Fonte di calore : Il combustibile (gas naturale, biomassa, syngas, diesel, nafta, pellet, scarti di processo e altro) viene immesso nella camera di combustione della caldaia, dove viene miscelato con aria preriscaldata e bruciato;
- Produzione di energia elettrica: Il calore di combustione viene trasferito al fluido di lavoro del modulo ORC nella caldaia ad olio diatermico, si espande nella turbina, che aziona il generatore elettrico producendo elettricità;
- Produzione di vapore: a valle della turbina, il vapore organico preriscalda il liquido organico nel rigeneratore e viene quindi condensato ad alta temperatura rilasciando il suo calore latente per la generazione di vapore per alimentare il processo di produzione.

Il Sistema Steam & Power® di Turboden può essere utilizzato per sostituire vecchi generatori di vapore o può essere messo in parallelo al sistema di generazione di vapore esistente in modo sostenibile e cogenerativo.

I casi Cereal Docks. La centrale del latte.

Centrale del Latte di Brescia

L'esigenza
La Centrale del Latte di Brescia produceva vapore per mezzo di una caldaia tradizionale che acquistava energia elettrica dalla rete locale. Il cliente ha deciso di esaminare una soluzione di cogenerazione per aumentare l'efficienza complessiva del sistema e ridurre i relativi costi.

La nostra soluzione
Turboden fornisce una soluzione chiavi in mano, fornendo l'intero sistema, dalla caldaia a gas naturale (Bono Sistemi, Cannon Group) al turbogeneratore ad alta temperatura ORC. La soluzione Turboden si adatta perfettamente al fabbisogno energetico della Centrale del Latte di Brescia, che utilizza un sistema ST&P ORC per generare circa 700 kW di energia elettrica e 5 ton/ora di vapore a 15 bar (a) necessari per pastorizzare il latte a lunga conservazione.

CASE STUDY - CEREAL DOCKS
Il bisogno
Azienda con una grande esperienza nelle soluzioni di cogenerazione, ha deciso di installare la tecnologia Turboden nello stabilimento di Camisano Vicentino per massimizzare l'efficienza energetica del sito. Il processo del sito produttivo di Camisano è infatti caratterizzato da un forte consumo di vapore.

La nostra soluzione
Turboden fornisce una soluzione chiavi in mano, fornendo il sistema completo, dalla caldaia a gas naturale al turbogeneratore ORC ad alta temperatura.

La soluzione Turboden si adatta perfettamente al fabbisogno energetico di Cereal Docks, che utilizza un sistema ORC CHP per co-generare circa 1.350 kW di potenza elettrica e 10,5 ton/ora di vapore a 12 bar(g) necessari per l'estrazione e la raffinazione dell'olio da semi. La formula del contratto di locazione, concessa a questo progetto, è una soluzione contrattuale ottimale che tiene conto delle specifiche esigenze di questo cliente che ha acquistato una delle ultime soluzioni tecnologiche offerte da Turboden. Il cliente evita l'acquisto diretto dell'impianto, l'impianto ORC viene dato in concessione in cambio di un canone mensile con un contratto a lungo termine.

Conclusioni

Cogenerazione ad alta temperatura ST&P®, il sistema ORC* Steam & Power® di Turboden, è una nuova soluzione tecnica per la generazione combinata di calore ed energia (CHP), con un'efficienza energetica complessiva molto elevata, direttamente impiegata nei processi produttivi e industriali. Consente la produzione di energia elettrica e di un prezioso vettore termico ad alta temperatura, come il vapore, direttamente sfruttabile nei processi di produzione.

*Col termine Organic Rankine Cycle o in sigla ORC (traducibile in italiano come: Ciclo Rankine Organico) si individuano impianti che convertono calore in energia elettrica.

Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history
Fonte: mcTER Cogenerazione Web Edition giugno 2021 L'attualità della cogenerazione: strumenti applicativi, benefici e innovazioni
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