Uno dei laboratori della Sezione Macchine ed Energetica del DMMM è il laboratorio di combustione MILD (Moderate or Intense Low-oxygen Dilution). L’impianto può essere condotto sia in maniera convenzionale, con aria come comburente, sia utilizzando una miscela aria-fumi con tenori variabili di gas combusti e a diversi livelli di temperatura, in maniera tale da realizzare la combustione diluita di tipo MILD. E’ dotato di sistemi di regolazione automatica in grado di variare le portate di aria, i fattori di diluizione, nonché la potenza termica sviluppata.
L’impianto è costituito da:
- Test rig completo (a tiraggio bilanciato) per l’esecuzione di campagne sperimentali finalizzate all’osservazione dei processi di combustione di tipo tradizionale e di tipo MILD;
- Due bruciatori: uno sperimentale con una potenzialità di circa 80 kWt e un bruciatore ausiliario da 200 kWt alimentato a gas naturale. Il bruciatore sperimentale può essere alimentato con combustibile sia liquido (gasolio) che gassoso (gas naturale) ed è in grado di operare sia in condizioni di combustione tradizionale che MILD;
- Due ventilatori, soffiante e premente, entrambi regolati da inverter, in grado di controllare la portata d’aria e dei fumi di ricircolo e la pressione all’interno della camera di combustione;
- Sistema di raffreddamento dei fumi di scarico con scambiatore di calore ad acqua.
Una facility dell’impianto di combustione MILD è rappresentata dall’impianto di transesterificazione per la produzione di bio-diesel a partire da oli vegetali, sia di filiere agro-energetiche che di risulta, da impiegare come combustibile di alimentazione del bruciatore sperimentale, sia in condizione di combustione tradizionale che MILD.
Tipologia: Laboratorio Sperimentale
Attività di Ricerca
Le attività sperimentali sono rivolte alla valutazione dell’effetto dei principali parametri sul processo di combustione; come modificare tali parametri in modo da raggiungere le condizioni di combustione MILD.
In particolare il test rig è controllato in remoto da PC, programmato in ambiente LabVIEW, attraverso il quale è possibile monitorare e variare i principali parametri tra cui le portate, la pressione, il tenore di ossigeno in ingresso, la temperatura in ingresso, l’indice d’ossigeno.
Ulteriore filone di ricerca riguarda il fenomeno dell’“humming” e la possibilità di integrare la combustione MILD nelle turbine a gas, considerando le contenute emissioni acustiche tipiche della combustione flameless. Tale fenomeno verrà studiato attraverso trasduttori di pressione posizionati all’interno della camera di combustione.
Per quanto riguarda l’impianto di transesterificazione, la sperimentazione riguarda l’impiego di diversi oli vegetali per la produzione di bio-diesel, l’utilizzo di questo nell'impianto MILD e il monitoraggio di consumi ed emissioni.
Servizi al Territorio
Per quanto concerne i servizi al territorio, le attività conto terzi svolte all’interno del laboratorio di combustione riguardano la possibilità di testare bruciatori, operanti sia in regime convenzionale che di combustione MILD (flameless), di potenza massima inferiore a 80-100 kWt
Strumentazioni/Attrezzature
- Sistema di controllo e acquisizione dati;
- Personal computer per l’acquisizione e la gestione dei dati dinamici
- Sistema di campionamento, condizionamento per la misura gravimetrica del particolato con limite inferiore PM 2.5, comprendente:
- Sonda di prelievo nano polveri;
- Campionatore per il prelievo in condizioni di isocinetismo del particolato;
- Fornetto di condizionamento dei filtri utilizzati per la raccolta del campione di particolato;
- Bilancia a 5 cifre decimali, per la determinazione della concentrazione di particolato secondo metodo gravimetrico.
- Tubo di impedenza per la caratterizzazione acustica dei bruciatori.