Modellazione numerica di un impianto EFMGT alimentato a biomassa con caldaia a griglia

Di recente un’attenzione crescente è stata volta alla produzione di energia da biomassa tramite impianti Externally Fired Micro Gas Turbine (EMFGT). L’obiettivo del presente lavoro è la caratterizzazione di un sistema EFMGT 70 kWel alimentato a biomassa con caldaia a griglia. Per tale scopo bilanci di materia ed energia sono stati effettuati sull’impianto utilizzando anche un simulatore di processo. Inoltre la fluidodinamica computazionale (CFD) è stata impiegata allo scopo di comprendere il comportamento della caldaia e individuare possibili regioni critiche. Particolare attenzione nello sviluppo del modello CFD è stata volta alla descrizione del letto di biomassa, confrontando diversi approcci. Il letto è stato modellato: (1) come ingresso con profili piatti di portata, composizione e temperatura, derivanti da bilanci materiali ed energetici sul sistema; (2) come ingresso con profili a “gradini” di portata, composizione e temperatura, basati su correlazioni semi-empiriche; (3) sviluppando un modello fluidodinamico del letto accoppiato al resto della caldaia. La disponibilità di misure in fiamma di temperatura e specie chimiche ha permesso la validazione e l’individuazione dell’approccio modellistico più adatto. E’ discusso inoltre l’effetto dei modelli di chiusura sulle predizioni fluidodinamiche