Diagnostics of a waste-to-energy plant based on operational data analysis

This work is based on the analysis of a waste-to-energy plant burning Solid Recovered Fuel (SRF). The analysis is focused on a comparison between design and current operating conditions, focusing on criticalities, possible improvements and future plant retrofitting. In particular, the noteworthy decrease in SRF’s chlorine content allows to examine on one hand a reassessment of the flue gas cleaning system, strongly oversized with respect to the actual pollutant load, on the other hand the possibility to co-incinerate low quality fuel without an overload on flue gas cleaning system. An extensive analysis is carried out on the abatement system of acid gases, involving dry injection of high surface area hydrate lime, in order to reduce reagent consumption and, consequently, solid residues production. Nonetheless, even if a possible reduction of 50% of reagent injection is evaluated, the tests carried out reducing reagent injection by 15% have been unsatisfactory, because of some plant issues not fixable in the short term. Moreover, a simplified analysis of the plant capacity for sewage sludge co-incineration is presented with an evaluation of the energy demand of an integrated plant configuration (dryer+incineration). In particular, the opportunity of co-incineration of sewage sludge at different moisture content is assessed. This analysis shows the feasibility of processing, together with SRF, up to 78% of the total sludge produced in Lombardia.

Questo lavoro è basato sull’analisi di un impianto di termovalorizzazione di Combustibile Solido Secondario (CSS). L’analisi è incentrata su un confronto tra le condizioni di design e le attuali condizioni operative dell’impianto, focalizzandosi su criticità, possibili miglioramenti e opportunità impiantistiche e di retrofitting. In particolare, la notevole diminuzione del contenuto di cloro nel CSS permette di valutare da un lato una revisione del sistema abbattimento emissioni, fortemente sovradimensionato rispetto ai carichi attuali, dall’altro la possibilità di co-incenerire combustibili di bassa qualità senza sovraccaricare il sistema abbattimento inquinanti. È effettuata un’analisi approfondita del sistema di abbattimento dei gas acidi tramite iniezione a secco di calce idrata ad alta superficie specifica, con l’obiettivo di minimizzare i consumi di reagenti e conseguentemente la produzione di residui solidi. Nonostante sia stimata una possibile riduzione del 50% del quantitativo di reagente iniettato, le prove effettuate riducendo l’iniezione di reagente del 15% sono risultate insoddisfacenti, a causa di problematiche impiantistiche non risolvibili nel breve termine. Viene inoltre svolta una stima semplificata della capacità dell’impianto al co-incenerimento di fanghi da depurazione, valutando l’impatto energetico di una configurazione di impianto integrato di essiccazione-termovalorizzazione. In particolare, si valuta la possibilità di co-incenerire fanghi a diversi gradi di essiccamento; questa analisi mostra la fattibilità di co-incenerire, contestualmente al CSS, fino al 78% della quantità di fanghi complessivamente prodotta in Lombardia.