Produzione di energia elettrica mediante recupero termico da forni fusori per l'industria del vetro

The present study evaluates the heat recovery potential downstream of melting glass furnace. After an initial analysis of the industrial sector and its energy consumption, attention is focused on the thermal power available in the exhaust gases exiting the production process and the key technologies to its exploitation in compliance with flue gas treatment system. From this analysis, an higher thermal level and the possibility of exploitation by means of thermodynamic power cycle are found; candidate technologies appear to be the traditional steam cycles and the most innovative Organic Rankine Cycle (ORC). A comparison of the solutions is done, related to a specific plant situation, by an accurate thermodynamic analysis; proposed fluids for the orc technology are toluene, MDM and cyclopentane both in subcritical and supercritical configuration. Marginal economic considerations are made to complete the analysis and evaluate the actual feasibility of such solutions.

Il presente elaborato valuta le potenzialità di recupero termico a valle di forni fusori per la produzione di vetro. Dopo un'analisi iniziale del settore industriale e dei suoi consumi energetici si focalizza l'attenzione sulla caratterizzazione della potenza termica disponibile nei fumi allo scarico del processo produttivo e sulle principali tecnologie atte ad un suo sfruttamento nel rispetto dei vincoli posti dai sistemi di purificazione. Da questa analisi si riscontra un elevato livello termico della potenza disponibile e la possibilità di sfruttamento mediante ciclo termodinamico per la produzione di energia elettrica; le tecnologie candidate risultano essere i tradizionali cicli a vapore ed i più innovativi cicli Rankine a fluido organico(ORC). Un confronto tra le soluzioni individuate è fatto sulla base di un caso studio mediante un accurata analisi termodinamica; per la tecnologia orc i fluidi proposti sono toluene, MDM e ciclopentano analizzati sia in assetto sub-critico che supercritico. Considerazioni economiche di massima vengono effettuate a completamento dell'analisi per valutare la reale percorribilità di tali soluzioni.