Comprendere la natura dei fumi di combustione è il primo passo da compiere per raggiungere qualsiasi obiettivo di riduzione delle emissioni.
In questo articolo analizzeremo quali agenti ospitano i fumi di combustione, quali industrie ne producono di più e le soluzioni da adottare per abbatterle e monitorarne correttamente l’andamento.
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Indice:
- Cosa comprendono i fumi di combustione
- Quali Industrie sono più coinvolte
- Soluzioni per la riduzione e il controllo dei fumi di combustione
Possiamo definire i fumi di combustione come una miscela di gas e particolato prodotta dai processi di combustione.
Esistono diversi impianti che li producono, i principali sono le centrali elettriche, i cementifici e le raffinerie.
Nonostante la comune credenza, però, i fumi di combustione non riguardano solo i gas serra: includono anche una grande quantità di inquinanti atmosferici e materiali solidi che si disperdono nel gas durante i processi di produzione.
Vediamo quali sono i principali:
Ogni azienda che ospita processi di combustione genera un determinato numero di gas
industriali e questo le obbliga, sulla base delle ultime normative, a monitorare le emissioni e
ridurne progressivamente la quantità emessa.
Secondo gli ultimi dati disponibili (2023) dell'Inventario Nazionale ISPRA Ambiente, l’industria, soprattutto quella manifatturiera, è stata responsabile del 13% delle emissioni italiane totali, posizionandosi al terzo posto tra i settori più inquinanti.
Ma l’industria è un raggruppamento ancora troppo ampio. Sempre secondo lo studio, sono cinque le tipologie di aziende maggiormente coinvolte:
L'abbattimento dei fumi di combustione non è un obiettivo a sé stante, ma il risultato finale di un percorso che comprende l’impiego di dispositivi di filtraggio efficaci e, soprattutto, un monitoraggio costante delle emissioni e della strumentazione stessa.
Il risultato? Una combinazione di efficienza di processo, tecnologie avanzate e una strategia basata sul rispetto degli standard operativi richiesti alle industrie inquinanti.
Per esempio, in una regolazione della combustione, monitorare componenti come l’ossigeno (con lo ZIRKOR) e il CO (con il GM901) direttamente nel flusso dei gas esausti permette di controllare la quantità d’aria ottimale (misurata con un FLOWSIC100) in rapporto a quella di combustibile. Questo permette di ridurre il quantitativo di ceneri e di incombusti nei fumi.
Per il controllo dell’uso di gas naturale, Endress+Hauser mette a disposizione misuratori di portata fiscali come FLOWSIC600 e FLOWSIC500.
Le aziende che producono grandi quantità di ossidi di azoto, invece, se vogliono soddisfare i limiti devono necessariamente lavorare sulla combustione (sistemi di ricircolo, ossicombustione, …) e/o disporre di impianti di denitrificazione (o deNOx).
Queste metodologie, per essere condotte in modo efficace ed efficiente, richiedono un processo di misura di regolazione.
Nel caso degli impianti DeNOx, la misura di NO in prossimità del sistema di abbattimento con un analizzatore in-situ (GM32) permette di iniettare solo la quantità di urea realmente necessaria in quel momento per l’abbattimento, dato che una quantità maggiore sarebbe eccessiva, e, oltre a uno spreco di reagenti, porterebbe a un incremento dell’ammoniaca (NH3) in uscita. Una quantità inferiore, invece, porterebbe ad una ridotta efficienza di abbattimento.
La domanda che rimane è come si può regolare ora sulla base di ciò che è stato misurato minuti prima in uscita dalla caldaia o minuti dopo a camino? La risposta la dice lunga sulla possibilità di migliorare l’efficienza degli impianti di abbattimento.
Solo tramite il monitoraggio è possibile assicurare che questi sistemi di abbattimento riducano la quantità di emissioni, anziché aumentarle.
GM700 per la misura di ammoniaca e il GM32 per ammoniaca e ossidi azoto (NO e NO2) rappresentano ottime soluzioni per monitorare l’efficienza di abbattimento e lo slip di ammoniaca dovuto ad una regolazione sub ottimale.
Per l'abbattimento del particolato (polveri e micro-polveri), le industrie impiegano dispositivi di depolverazione altamente efficaci come i filtri a maniche, ideali per catturare le particelle più fini, e i precipitatori elettrostatici (ESP), spesso usati per trattare grandi volumi di fumi.
L'affiancamento con analizzatori come DUSTHUNTER SB100 ed SP100 a camino ed DUSTHUNTER SP30 in uscita filtri è fondamentale per garantire che l'efficienza di questi sistemi rispetti i limiti emissivi imposti.
Come abbiamo visto, la misura corretta è fondamentale, ma è importante anche dotarsi di sistemi di manutenzione predittiva per aiutare a tenere sotto controllo lo stato della strumentazione e prevenire problematiche di funzionamento, mantenendo sempre elevate le prestazioni sia degli strumenti a camino che degli strumenti per controllare combustione e depurazione dei fumi.
Il monitoring box di Endress+Hauser, per esempio, permette di monitorare in tempo reale lo stato del dispositivo e correlare le sue prestazioni con lo stato dell'impianto.
Questo consente di attuare strategie di manutenzione predittiva, riducendo i tempi di fermo non pianificati e massimizzando la disponibilità dell'impianto.
In conclusione, i fumi di combustione ospitano una gamma molto ampia di agenti inquinanti e ogni azienda deve essere sicura delle caratteristiche delle proprie emissioni prima di poter effettuare qualsiasi intervento di riduzione e monitoraggio.
Endress+Hauser, consapevole delle diverse necessità industriali che caratterizzano questo ambito, ha progettato un portfolio di soluzioni comprensive di molteplici tecnologie di misura.
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