• co-firing
• boiler performances
• effectiveness-NTU method
• heat transfer
• simulation

Il presente lavoro di tesi si inserisce nell'ambito della tecnica di co-firing su caldaie esistenti a carbone. In particolare si focalizza sulle variazioni delle prestazioni dei generatori di vapore in seguito a retrofit con co-firing. L'attività di tesi, svolta presso KEMA Nederland B.V., ha avuto infatti come scopo quello di sviluppare una nuova versione del modello esistente per la simulazione di generatori di vapore, utilizzato per prevedere gli effetti del co-firing sulle loro prestazioni termodinamiche. Il nuovo modello mira a sostituirsi a quello attualmente usato da KEMA che, pur essendo preciso ed affidabile, richiede tempi relativamente lunghi di esecuzione.
Inizialmente, al fine di inquadrare la tecnica del co-firing, lo stato dell'arte e le principali problematiche associate alla combustione simultanea di biomasse e carbone sono state analizzate. Successivamente il lavoro si e' focalizzato sulla realizzazione di un nuovo modello partendo dalla versione esistente, utilizzando un nuovo approccio concettuale. Il metodo predittivo del nuovo modello presenta un struttura computazionale più veloce, basata sul metodo dell'efficienza, che tiene conto degli effetti che le proprietà dei fumi di combustione hanno sui fenomeni di scambio termico radiativo e convettivo. Infine il nuovo modello e' stato validato confrontando i risultati di alcune simulazioni di un boiler a carbone da 1600 MWth con quelli calcolati, per le stesse condizioni operative, dal modello attualmente utilizzato da KEMA.
Il confronto ha confermato il suo corretto funzionamento, in quanto la nuova versione è in grado di fornire risultati con una accuratezza simile a quella del modello esistente, riducendo al contempo i tempi di esecuzione sensibilmente.