LA SOLUZIONE COGENERATIVA PER ENERGIA

ELETTRICA E VAPORE AD ALTA EFFICIENZA

STEAM & POWER

STEAM & POWER

LA SOLUZIONE STEAM & POWER

Steam & Power ORC (ST&P) è una soluzione cogenerativa

(CHP) innovativa, nata dalla partnership tecnologica tra

Turboden e Cannon Bono Sistemi.

ST&P ORC consente la generazione di elettricità e vapore

di media pressione (4 – 30 bar) per utilizzo industriale, con

un’elevata efficienza complessiva > 90%.

I VANTAGGI DELLA COGENERAZIONE

I sistemi di generazione combinata di calore ed energia elettrica sono universalmente riconosciuti come unmodo redditizio, efficiente e sostenibile di generare energia per le industrie manifatturiere.

76% steam76% steam

16% electricity

16% electricity

STEAM & POWER: A CHI E’ DEDICATO

ST&P ORC è stato studiato appositamente per soddisfare le esigenze dei settori industriali che necessitano di elettricità,

ma soprattutto, di rilevanti quantità di vapore saturo di media pressione per i loro processi produttivi.

AGROFOOD

& BEVERAGE

CHEMICAL &

PHARMACEUTICAL

PAPER &

WOOD INDUSTRY

TEXTILE PLASTIC &

RUBBER

OIL & GAS

STEAM & POWER: ORGANIC RANKINE CYCLE

Il Ciclo Rankine Organico si basa sull’utilizzo di un fluido di lavoro

organico, con alta massa molecolare, che comporta una lenta

rotazione della turbina, con conseguente minore pressione ed

erosione delle pale e di altre parti metalliche.

Il turbogeneratore trasforma l’energia termica del fluido in

energia meccanica e, successivamente, in energia elettrica

tramite un generatore elettrico.

STEAM & POWER: COME FUNZIONA

PRIMO CIRCUITO

FONTE DI CALORE

Il combustibile (gas naturale, syngas, diesel, nafta,

pellet, reflui di processo e altro) è alimentato

nella camera di combustione della caldaia, dove

viene miscelato ad aria preriscaldata e bruciato.

FLUIDO TERMOVETTORE

Il calore della combustione viene trasferito al

circuito dell’olio. Il fluido utilizzato è di natura

siliconica, in grado di operare a 420°C.

La potenza termica è trasferita indirettamente al

circuito ORC, tramite scambiatore di calore,

ovvero l’evaporatore del fluido organico.

STEAM & POWER: COME FUNZIONA

ST&P ORC produce elettricità e vapore, senza sprechi di acqua calda al condensatore.

SECONDO CIRCUITO

PRODUZIONE ELETTRICA

Il fluido organico evapora nell’apposito

scambiatore e il vapore espande in turbina, che

trascina il generatore elettrico, producendo

elettricità.

PRODUZIONE DI VAPORE

A valle della turbina, dopo il rigeneratore, è

collocato il condensatore raffreddato ad acqua. Il

vapore organico condensa ad alta temperatura,

permettendo l’evaporazione dell’acqua di

raffreddamento.

Le caratteristiche del vapore prodotto sono

adatte per l’uso diretto nell’impianto produttivo.

STEAM & POWER: L’IMPIANTO

Così appare la nuova centrale termica: esempio di configurazione alimentata a gas.

FONTE DI

CALORE

COMBUSTIBILI� Gas naturale� HFO, LFO, Diesel� Gas poveri (biogas da digestore

anaerobico, da discarica, gas di cokeria, APG, syngas)

� Sottoprodotti gassosi da processi chimici

� Reflui liquidi, percolati� Fanghi� Biomasse� Pellet� …

RECUPERO DI CALORE� Da turbogas � Da processi industriali quali

acciaierie, cementifici� …

01 02 UNITA’ ORC 03VETTORE

TERMICO 04 PROCESSO

� Vapore (ma non solo!)

� Acqua pressurizzata

� Olio diatermico

� Aria

� …

� Agroalimentare

� Pulp & Paper

� Chimico

� Gomma & Plastica

� Tessile

� …

STEAM & POWER: MULTI-FEED TECHNOLOGY

STEAM & POWER: CARATTERISTICHE

* Steam output at 10 bar(g)

THE FEATURES

100% FUEL

CONFRONTO TRA TECNOLOGIE CHP

Confrontiamo le produzioni caratteristiche, di elettricità e vapore, di diverse tecnologie

CHP (motore a combustione interna, turbina a gas, ST&P ORC).

ST&P si colloca in un’area scoperta del mercato: nessun’altratecnologia CHP ha lo stesso rapporto tra produzione termicaed elettrica.

NOTA: I valori si riferiscono alla produzione di vapore a 10 bar(g)

CONFRONTO TRA TECNOLOGIE CHP

Rapporto produzione energia

elettrica/vapore:

1 kWe - 4 kWt

NOTA: I valori si riferiscono alla produzione di vapore a 10 bar(g)

76% vapore

16% elettricità

Efficienza globale > 90%

CONFRONTO TRA TECNOLOGIE CHP

MOTORE A

COMBUSTIONE

INTERNA

TURBINA A GAS ST&P ORC

POTENZA ELETTRICA High ☺ High ☺ Medium �

VAPORE Low � Medium � High ☺

EFFICIENZA GLOBALE Low � Medium � High ☺

CAPEX Low ☺ Medium � Medium �

MODULARITA’ High ☺ Low � High ☺

OPERAZIONI FLESSIBILI AI CARICHI

PARZIALIMedium � Low � High ☺

DISPONIBILITA’ Low � Medium � High ☺

MAJOR OVERHAUL DOPO 60.000 h Yes � Yes � No ☺

Il sistema ST&P ORC offre performance eccellenti: consente di raggiungere alta efficienza con un’operatività semplice

e flessibile. Sostiene business plans molto redditizi.

STEAM & POWER: PERCHE’ SCEGLIERLO

VANTAGGI STEAM & POWER ORC

� Grande Flessibilità nella scelta tra combustibile fossili e

reflui

� Alta efficienza globale: 92%

� Output prevalente: vapore

� Elevata disponibilità (98%)

� Flessibilità ai carichi parziali (20% della capacità nominale)

� Bassi costi operativi e di manutenzione

� Modularità

� Adatto ad installazioni outdoor

� Adatto al funzionamento in isola

� Se richiesto, si può abbinare bene ad altre tecnologie CHP

� Eccellente ritorno economico dell’investimento (PBT <3

anni, IRR >30%)

� Indipendenza dall’aumento del costo dell’elettricità

SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

� Diminuzione dell’impatto ambientale grazie allo

smaltimento dei reflui di produzione

� Meno emissioni di gas serra

� Minore consumo di combustibile a parità di produzione

energetica

� Tecnologia eleggibile nei piani per la sostenibilità delle

aziende

STEAM & POWER: SINGOLE UNITA’

Steam & Power ORC può sostituire vecchi generatori di vapore, oppure essere installato in parallelo agli esistenti,

arricchendo la centrale termica in modo cogenerativo e sostenibile.

ST&P può essere considerato come alternativa ad una caldaia tradizionale nel rifacimento della centrale termica.

* Taglie intermedie disponibili su richiesta. I valori in tabella si riferiscono ad un output di vapore a 12 bar

** Rispetto al combustibile in ingresso

*** Della potenza elettrica lorda

ST&P TAGLIE PRINCIPALI*TD 4

ST&P

TD 6

ST&P

TD 10

ST&P

TD 15

ST&P

TD 25

ST&P

Vapore [ton/h] 4 6 10 15 25

Potenza elettrica lorda [kW] 550 835 1.410 2.110 3.570

Efficienza elettrica lorda [%] ** 15 15 15 15 15

Consumo ausiliari [%] *** 9 9 9 9 9

Consumo di gas naturale [Sm3/h] 370 555 930 1.390 2.325

CLIENTE:

Centrale del Latte di Brescia

PAESE:

Italia

STATO:

In costruzione

ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA:

0,7 MWe

VAPORE PRODOTTO:

5 t/ora a 15 bar(a)

DESCRIZIONE:

produzione di energia elettrica e

vapore per la pastorizzazione del latte

COMBUSTIBILE:

gas naturale

VETTORE TERMICO:

olio diatermico

Steam & Power

per la

pastorizzazione

del latte

Soluzione

“chiavi in mano”

STEAM & POWER: CENTRALE DEL LATTE DI BRESCIA

IL CLIENTE

Centrale del Latte di Brescia fu

fondata nel 1930 con l'obiettivo di

garantire controlli igienici sul latte e la

distribuzione giornaliera a tutti i

cittadini.

Centrale del Latte di Brescia è stato il

primo caseificio comunale in Italia ad

avere un impianto UHT per la

produzione di latte a lunga

conservazione.

L'azienda è stata la prima al mondo a

confezionare il latte UHT in bottiglie di

PET riciclabili.

LE SUE NECESSITA’

Centrale del Latte di Brescia

produceva vapore per mezzo di una

caldaia tradizionale ed acquistava

energia elettrica dalla rete locale.

Il cliente ha deciso di esaminare una

soluzione di cogenerazione per

aumentare l'efficienza complessiva

del sistema e ridurre i relativi costi.

LA NOSTRA SOLUZIONE

Fornitura chiavi in mano: caldaia con

bruciatore low-NOx, circuito olio

diatermico con accessori,

turbogeneratore, evaporatore,

condensatore, circuito fluido organico

con accessori, sistema di controllo

integrato.

La soluzione ST&P si adatta

perfettamente al fabbisogno

energetico della Centrale del Latte di

Brescia, generando circa 700 kW di

energia elettrica e 5 t/ora di vapore a

15 bar(a), necessari per pastorizzare il

latte a lunga conservazione.

STEAM & POWER: CENTRALE DEL LATTE DI BRESCIA

Watch the video

STEAM & POWER: CASE STUDY

Analisi di fattibilità per azienda del settore

agroalimentare: LAVORAZIONE CEREALI

STEAM & POWER: CASE STUDY

STEAM & POWER: CASE STUDY

RECUPERO CALORE

CICLO COMBINATO: TURBINA A GAS + ORC

Aumenta la potenza elettrica del tuo impianto di cogenerazione a turbogas

Aggiungendo ST&P ORC come ciclo bottoming rispetto ad un turbogas, si può aumentare la produzione di elettricità

dell’impianto conservando una buona produzione di vapore.

Recupero di calore: direttamente dai fumi caldi al fluido di lavoro ST&P ORC

Il fluido di lavoro di ST&P ORC è evaporato dai gas combusti, tramite scambiatore di calore.

01 02 ELETTRICITA’ 03 VAPORE

STEAM & POWER: RECUPERO CALORE DA TURBOGAS

01GT + HRSG

EFFICIENZA ELETTRICA [%] 30

EFFICIENZA GENERAZIONE VAPORE [%] 52

GT + ST&P

PRODUZIONE ELETTRICA [%] +15/20

PRODUZIONE DI VAPORE [%] -10/15

EFFICIENZA ELETTRICA [%] 35,5

EFFICIENZA GENERAZIONE VAPORE [%] 46

ST&P system

STEAM & POWER: RECUPERO CALORE DA TURBOGAS

TURBODEN: STORIA

20191990 20102000

’60 - ‘70 1976 1980 ‘90-2000 1998 2000 - 09 2013

First ORC biomass plant in

Switzerland (300 kW).

Prof. Mario Gaia founds

Turboden to design and

manufacture ORC

turbogenerators.

Prof. Mario Gaia makes

experience in the field of ORC

within his research group at

Politecnico di Milano.

First prototype of a solar

thermodynamic ORC.

Turboden develops research

projects in solar, geothermal and

heat recovery applications.

1 100 220 370+

300 kW 1 - 2 - 4 MW 5 - 8 - 10 MW 17 MW

ORC plants number

ORC size developed

2019

United Technologies Corp. (UTC)

acquires the majority of

Turboden’s quota. PW Power

Systems supports Turboden in

new markets beyond Europe.

Turboden installs ORC biomass

plants, especially in Austria,

Germany and Italy.

MHI acquires the majority of

Turboden. Italian quota-holders

stay in charge of management.

More than 370 ORC

plants in the world,

more than 310 in

operation.

2009

TURBODEN: APPLICAZIONI

WASTE HEAT RECOVERY GEOTHERMAL WASTE TO ENERGY

BIOMASS OIL & GASCONCENTRATED SOLAR POWER

STEAM & POWER

PERCHE’ TURBODEN

PARTE DEL GRUPPO MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES

Turboden abbraccia pienamente i valori MHI, pilastri della sua filosofia e visione.Turboden sfrutta la stabilità finanziaria della società madre e il supporto tecnico per soddisfare le esigenze dei clienti

CAPACITA’ ED ESPERIENZA

Con oltre 35 anni di esperienza, Turboden detiene il know-how della tecnologia ORCEccellenza nell’R&D e progettazione di turbine,Capacità totale di 607,4 MWe, 377 impianti, 42 paesiPresenza globale

CUSTOMER ORIENTATION

Sempre dedicato al successo nei progetti dei clientiI clienti sono seguiti anche nel post-vendita, grazie al servizio clientiPronto a fornire soluzioni ottimizzate per i clientiAlta disponibilitàElevata soddisfazione del cliente

TURBODEN: ESPERIENZA GLOBALE

PLANTS:

377

COUNTRIES:

42

TOTAL CAPACITY:

607.4 MWe

CUMULATIVE OPERATION TIME:

15 million hours

ENERGY GENERATED:

19 thousand GWh

AVERAGE AVAILABILITY:

98+%

CANNON BONO SISTEMI

CBS è parte del Gruppo Cannon,

azienda italiana operante in tutto

il mondo con più di 18 sussidiarie

e una vasta rete di assistenza per

supportare i clienti localmente.

Il Gruppo Cannon fornisce

soluzioni tecnologiche nei

seguenti settori industriali:

� Energia e trattamento acque

� Plastica e compositi

� Automazione

CANNON BONO SISTEMI

L’ESPERIENZA DI CANNON BONO SISTEMI

Dal 1958, CBS è società d’ingegneria che integra

tecnologie del Gruppo Cannon fino alla realizzazione di

impianti completi chiavi in mano:

Nel settore energia – impianti termici a vapore e olio

diatermico ad alta temperatura, alimentati a biomassa e

reflui, liquidi e gassosi, provenienti da processi industriali.

Nel settore plastica e compositi – impianti di stoccaggio

per componenti chimici ed attrezzature di sicurezza.

LA MISSION DI CANNON BONO SISTEMI

CBS si impegna a soddisfare le specifiche esigenze dei

clienti sviluppando tecnologie volte all’efficientamento

energetico e al contenimento dell’impatto ambientale.

CENTRALI TERMICHE CHIAVI IN MANO CON GENERATORI

DI CALORE DI COSTRUZIONE CANNON BONO ENERGIA,

LEADER ITALIANO NEL SETTORE.

CALDAIE OLIO DIATERMICO AD ALTA TEMPERATURA

� Caldaia HTH con innovativa tecnologia proprietaria,

design multi-tubolare orizzontale, adatto a capacità

fino a 40 MW

� Progetto idoneo all’utilizzo di fluidi diatermici sintetici

fino a temperatura operativa di 420°C

� Utilizzo di reflui di processo liquidi e gassosi con

bruciatori speciali e trattamento fumi per abbattimento

inquinanti

� Centrale completa di accessori pompe, serbatoio,

scambiatori, tubazioni, impianti e quadri elettrici, linee

fumi e camino

CANNON BONO SISTEMI

CENTRALI TERMICHE CHIAVI IN MANO CON GENERATORI

DI VAPORE DI COSTRUZIONE CANNON BONO ENERGIA,

LEADER ITALIANO NEL SETTORE.

GENERATORI DI VAPORE SATURO E SURRISCALDATO

� Generatori di vapore per l’industria di processo e

alimentare di grande taglia sopra 60 ton/h , di tipo site-

erected

� Integrazione impiantistica del circuito acqua vapore

inclusi impianto demineralizzazione, degasatore,

serbatoi, tubazioni acqua e tubazioni vapore

� Bruciatori speciali multi-combustibile gas, diesel, nafta

e reflui di processo liquidi e gassosi

� Trattamento fumi, scrubber a umido, cicloni, reattori a

secco per abbattimento inquinanti

CANNON BONO SISTEMI

CANNON BONO SISTEMI

IMPIANTI TERMICI A COMBUSTIONE DI BIOMASSE

Una delle attività principali di CBS è la progettazione e

realizzazione di impianti industriali a combustione di

biomasse legnose e provenienti dal settore

agroalimentare quali sansa d’oliva, lolla di riso, vinacce,

bucce di semi vari, gusci vari, con griglia a barrotti mobili

di tecnologia proprietaria.

TIPOLOGIE D’IMPIANTI A BIOMASSE

� Caldaie a tubi d’acqua di grande taglia per produzione

di vapore saturo e surriscaldato

� Caldaie a tubi da fumo di piccola taglia per produrre

acqua calda, surriscaldata e vapore saturo

� Generatori di olio diatermico caldo

� Generatori di fumi caldi

ALBERTO GHIDONI

Sales application manager

M: +39 342 7578395

alberto.ghidoni@turboden.it

GIULIA PIERRO

Sales engineer

M: +39 348 7065301

gpierro@cannon.com