Olio Combustibile - energialab.it

1 Scheda monografica di sintesi: Produzione di energia da fonti convenzionali OOlliioo CCoommbbuussttiibbiillee A cura di: Via Mirasole 2/2 40124 Bologna (BO) GENERALITA E CLASSIFICAZIONE DEGLI OLI COMBUSTIBILI[1, 3] Gli oli combustibili sono distillati pesanti o residui della distillazione o di altre operazioni di raffineria, usati per la produzione di calore per l'industria (forni e caldaie) e per il riscaldamento domestico o per la produzione di energia (motori), sfruttando il suo potere calorifico, che di circa Kcal/Kg. La distillazione del petrolio, data l enorme complessit della miscela, non consente (e del resto non tecnicamente necessario) di separare i costituenti allo stato puro, ma si limita ad un frazionamento in quattro frazioni principali: 1.

2 Oli leggeri che distillano fino a 180-200 C (gas di petrolio - benzine); 2. oli lampanti che distillano tra 180 e 260 C (cherosene - petrolio solvente); 3. oli medi che distillano tra 260 e 320 C (gasolio - olio per Diesel); 4. oli pesanti che distillano oltre i 320 C ( olio Combustibile - oli lubrificanti). Con successivi processi di rettifica possibile separare dalle relative frazioni i composti desiderati. Esistono diverse tipologie di oli combustibili, i quali sono classificati in base: 1. all utilizzo cui verr destinato, 2. al tenore di zolfo 3. alla viscosit . Seguendo il primo criterio gli oli combustibili sono cos classificati: 1.

3 olio Combustibile denso (Bunker C fuel oil) che molto usato dall'industria per il riscaldamento, per la propulsione delle navi e quale Combustibile negli impianti per la produzione di energia termoelettrica; 2. olio per il riscaldamento (heater oil) il tipo pi pregiato di olio Combustibile ; 3. olio Combustibile denso (heavy fuel) un residuo di qualit meno pregiate, usato per forni e caldaie industriali. La classificazione in base al tenore di zolfo prevede in Italia, per la "legge antismog" un contenuto di zolfo non superiore per l' olio fluido al 3%, per l' olio denso ATZ (alto tenore di zolfo) al 4%, per l' olio denso BTZ (basso tenore di zolfo) all'1%.

4 La classificazione degli oli combustibili basata sulla viscosit prevede: 1. oli fluidissimi; 2. oli fluidi; 3. oli semifluidi; 4. oli densi. La viscosit la propriet fisica che caratterizza la resistenza al moto dei fluidi semplici. Essa definita dal punto di vista quantitativo dalla legge di Newton: F = * dVx/dx* A dove F la forza di trascinamento necessaria per mantenere il profilo di velocit che si stabilisce in regime stazionario, quando un fluido posto tra due lastre parallele infinite (lo spessore molto pi piccolo della lunghezza) si muove con velocit relativa (una lastra in moto e l altra rimane ferma) V nella direzione x, A l area delle lastre e la viscosit.

5 Tutti i fluidi che seguono questa legge sono detti newtoniani: i gas e i fluidi semplici come l acqua obbediscono alla legge di Newton; un aumento di temperatura provoca un incremento della viscosit nei gas e una diminuzione nei liquidi. 2 Negli Stati Uniti gli oli combustibili sono classificati, secondo i "gradi", con i numeri 1, 2, 3, 4, 5, 6. Gli oli combustibili distillati rientrano nei gradi n. 1, 2, 3, 4; gli oli combustibili residui nei gradi n. 5 e 6 ed in particolare: il Combustibile n. 1 un olio Combustibile leggero usato per il riscaldamento e cottura dei cibi; il n. 2 ed il n. 3 sono oli medio-leggeri per riscaldamento domestico centralizzato; il n.

6 4 un distillato pi pesante o una miscela di oli distillati e di oli residui, utilizzato per riscaldamento commerciale a piccola scala; il n. 5 e il n. 6 sono oli residui medio - pesanti che richiedono preriscaldamento, utilizzati per riscaldamento commerciale a grande scala. L' olio Combustibile n. 6 detto anche Bunker C. Nella tabella 1 vengono riportate le caratteristiche fisiche e termodinamiche dell olio Combustibile , mentre nella tabella 2 sono riportati i valori di riferimento contenuti nel decreto attuativo ( n. 1391 del 22/12/1970) della Legge del 13/7/1966. Tab. 1 Caratteristiche fisiche e termodinamiche dell' olio Combustibile Caratteristiche Unit di Misura Fluidissimo Fluido Semifluido Denso Aspetto.

7 Opacit opacit opacit opacit Denaturante . Regolam.. Viscosit a 50 C mm3/s 21,2 a 37,4 37,5 a 91,0 > 91 > 91 Acqua e sedimenti % v/v 0,5 max 1,0 max 1,0 max . Acqua % v/v .. 1,5 max Sedimenti % v/v .. 0,5 max Zolfo % m/m 2,5 max 3,0 max 4,0 max 4,0 max Ceneri % m/m 0,05 max 0,10 max 0,15 max 0,20 max Distillato a 300 C a 350 C % v/v % v/v 60 max 85 max 60 max 85 max 60 max 85 max 60 max 85 max 3 Tab. 2 Caratteristiche fisiche e termodinamiche dell' olio Combustibile secondo il decreto di esecuzione della legge del 13-7-1966 Caratteristiche Unit di Misura Fluidissimo Fluido Semifluido Denso Opacit mm 3 2 2 1 Viscosit a 50 C E <3 da 3 a 5 da oltre 5 a 7 oltre7 Acqua e sedimenti % v/v 0,5 max 1,0 max 1,0 max 2 Zolfo % in peso 2,5 max 3,0 max 4,0 max 4,0 max Ceneri % in peso 0,05 max 0,10 max 0,15 max - Distillato a 250 C a 350 C % v/v % v/v <65 >=85 <65 <85 <65 <85 <65 <85 IMPIANTI TERMOELETTRICI[4]

8 Negli impianti termoelettrici si sfrutta l energia del vapore, prodotto da una "caldaia" nella quale si brucia un Combustibile , che pu essere carbone o un Combustibile liquido (nafta e olio Combustibile ) o metano; normalmente le moderne caldaie possono bruciare indifferentemente tutti e tre i tipi di Combustibile . Generalmente gli impianti termoelettrici sono installati in prossimit di grandi centri di consumo e necessitano di adeguati rifornimenti di acqua per la produzione di vapore, e di depositi di Combustibile . Costruttivamente sono pi semplici di quelli idroelettrici, essendo privi di tutte le opere di sbarramento e di canalizzazione dell'acqua, quindi di tutte le parti a monte delle turbine, che sono costituite, per questi impianti, dalle apparecchiature per la preparazione ed il trattamento del Combustibile e dalla caldaia.

9 La combustione avviene in una zona della caldaia chiamata "camera di combustione", con le pareti costituite da un insieme di tubi dove l'acqua si riscalda e si trasforma gradualmente in vapore. Nella camera di combustione arriva il Combustibile attraverso apposite aperture, mediante le quali viene immessa, tramite appositi ventilatori, anche l'aria necessaria per la combustione. Seguendo un determinato percorso, i gas prodotti dalla combustione cedono buona parte del loro calore ed attraversano, all'uscita dalla caldaia, i preriscaldatori che riscaldano l'aria che verr immessa nella caldaia; poi passano in una serie di filtri depuratori ed infine vanno nella ciminiera che li disperde nell'aria.

10 4Le turbine a vapore sono, con molta approssimazione, paragonabili a quelle idrauliche, ma costruttivamente si differiscono notevolmente perch hanno a che fare non con acqua, ma con vapore surriscaldato, con tutti i problemi di temperatura e di tenuta che ne conseguono. La descrizione seguente si riferisce ad una moderna centrale termoelettrica, quella di Fusina (Venezia) dell'ENEL. L'impianto composto da 4 sezioni, per una potenza complessiva di 994 MW, e le caldaie possono funzionare indifferentemente con olio Combustibile , carbone o metano; i fumi derivanti dalla combustione vengono immessi in atmosfera da tre camini, alti rispettivamente 55, 90 e 150 metri.