Scambiatore a particelle solide per piccoli impianti turbogas alimentati con biomassa
Obiettivo generale della ricerca
Realizzazione di un innovativo scambiatore di calore gas-gas ad elevata temperatura, da utilizzare in piccoli impianti turbogas con combustione esterna di biomassa solida con la finalità di raggiungere un’efficienza dello scambiatore maggiore del 95% con perdite di carico trascurabili
Principali risultati prodotti
Progettazione di sistema meccanico o pneumo-meccanico per la movimentazione delle particelle dalla colonna inferiore a quella superiore (Schema)
Progettazione di sistema di pressurizzazione per la movimentazione delle particelle dalla colonna superiore (a pressione ambiente) a quella inferiore (in pressione) (Schema)
Realizzazione di un prototipo di scambiatore (Prototipo)
Prove sperimentali su impianto combinato di piccola taglia (Test)
Analisi e rielaborazione dei risultati sperimentali con elaborati grafici (Rapporto)
Principale know-how prodotto
Parametrizzazione dei codici CFD (fluidodinamica computazionale) sviluppati ed implementazione in algoritmi di ottimizzazione
Progettazione di sistemi per movimentazione delle particelle all’interno dello scambiatore a particelle immerse
Assemblaggio del primo prototipo di impianto combinato di piccola taglia a combustione esterna di biomassa
Sfida sociale: Produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili
Le attività progettuali hanno contribuito al raggiungimento del principale risultato atteso, ossia la realizzazione ed il funzionamento di un prototipo di impianto combinato a combustione esterna di biomassa carbon-neutral, come i residui di potatura. Tale impianto rappresenta un prodotto innovativo e costituirà un modello virtuoso per le aziende interessate alla realizzazione di impianti turbogas e combinati di piccola e media taglia. Infatti, la messa a punto e l'installazione distribuita di piccoli impianti turbogas e a ciclo combinato a biomasse solide potrebbe portare alla creazione di una rete di raccolta e conferimento distribuito, con significativo impatto sull'occupazione
Collaborazioni regionali rilevanti attivate
- Laboratorio LabZero (Progetti congiunti)
Realizzazione dell’impianto combinato di piccola taglia, realizzato attraverso i seguenti componenti: turbogruppo/turbina di potenza, scambiatore di calore gas-gas a fasci tubieri, sistema di combustione adiabatico, generatore di vapore a tubi di fumo, sistema di espansione del vapore surriscaldato, condensatore equipaggiato con pompa da vuoto, degasatore, impiantistica elettrica e sistemi di supervisione e controllo
- ICMEA srl (Partnership)
Realizzazione dell’impianto combinato di piccola taglia, realizzato attraverso i seguenti componenti: turbogruppo/turbina di potenza, scambiatore di calore gas-gas a fasci tubieri, sistema di combustione adiabatico, generatore di vapore a tubi di fumo, sistema di espansione del vapore surriscaldato, condensatore equipaggiato con pompa da vuoto, degasatore, impiantistica elettrica e sistemi di supervisione e controllo
- Amirante R., Bruno S., Distaso E., La Scala M., Tamburrano P. (2018) Biomass small-scale externally fired combined cycle plant for heat and power generation in rural communities. Renewable Energy Focus
- Amirante R., De Palma P., Distaso E., Tamburrano P. (2018) Thermodynamic analysis of small-scale externally fired gas turbines and combined cycles using turbo-compound components for energy generation from solid biomass. Energy Conversion and Management
- Amirante R., Tamburrano P., Distaso E. (2017) Novel, cost-effective configurations of combined power plants for small-scale cogeneration from biomass: design of the Immersed Particle Heat Exchanger. Energy Conversion and Management
- Amirante R., De Palma P., Distaso E., La Scala M., Tamburrano P. (2017) Experimental prototype development and performance analysis of a small-scale combined cycle for energy generation from biomass. Energy Procedia
- Amirante R., De Palma P., Distaso E., Pantaleo A. M., Tamburrano P. (2017) Thermodynamic analysis of a small scale combined cycle for energy generation from carbon neutral biomass. Energy Procedia
- Amirante R., Clodoveo M. L., Distaso E., Ruggiero F., Tamburrano P. (2016) A tri-generation plant fuelled with olive tree pruning residues in Apulia: An energetic and economic analysis. Renewable Energy
- Amirante R., Coratella C., Distaso E., Tamburrano P. (2015) A Small Size Combined System for the Production of Energy from Renewable Sources and Unconventional Fuels. Energy Procedia
- Amirante R., Tamburrano P. (2015) Novel cost-effective configurations of combined power plants for small-scale cogeneration from biomass: Feasibility study and performance optimization. Energy Conversion and Management
- Amirante R., Tamburrano P. (2016) Tangential inlet cyclone separators with low solid loading: Design by means of 3D fluid dynamic optimization. Engineering Computations
Tamburrano Paolo
ING-IND/08 Macchine a fluido
Dipartimento di Meccanica, Matematica e Management
Politecnico di Bari
