Studio e miglioramento delle prestazioni di un bruciatore premiscelato prototipo con testa di combustione a maglia metallica

Il settore della generazione di vapore è da sempre un ramo di fondamentale importanza nel panorama dell’industria ingegneristica mondiale. In questo campo la riduzione delle emissioni di inquinanti, in particolare quelle di NOx, è un aspetto indispensabile per lo sviluppo di un prodotto competitivo. Con limiti di emissioni più stringenti diventa obbligatorio investire nella ricerca per innovare e ottimizzare il processo di combustione. L’azienda BONO ENERGIA S.p.A., storica azienda italiana nella produzione di caldaie industriali, ha deciso di puntare sullo sviluppo di un bruciatore a maglie a basse emissioni e ha offerto il “test case” per lo sviluppo di questo lavoro di ricerca. I bruciatori a maglia infatti offrono già da tempo ottime prestazioni in termini di emissioni, ma attualmente sono caratterizzati da potenze limitate e vengono principalmente utilizzati nel settore civile. Una loro applicazione nel settore industriale potrebbe rivoluzionare il modo di concepire la combustione, raggiungendo limiti di emissioni di molto inferiori agli attuali limiti di legge. Il presente lavoro di ricerca ha lo scopo di ottimizzare il funzionamento di tale bruciatore, tentando di risolvere i problemi di gestione e affidabilità che presenta nella sua configurazione originaria. Attraverso un attento lavoro di analisi fluidodinamica dell’apparato sperimentale e con l’ausilio dei modelli di fluidodinamica implementati in Ansys Fluent sono state verificate le criticità e si sono individuate le aree di miglioramento. In seguito, con l’aiuto degli stessi strumenti, sono stati progettati gli accorgimenti tecnici necessari ed infine sono stati prodotti e testati sull’apparato sperimentale. I risultati sono stati molto positivi e hanno evidenziato un miglioramento riguardante tutte le problematiche che erano state segnalate nella configurazione originaria. Tanto lavoro è stato fatto, ma ancora molto deve essere compiuto per rendere industrializzabile il prodotto e certificare le reali possibilità di questo bruciatore innovativo.