Una caldaia a recupero è un sottosistema di una centrale elettrica utilizzato per catturare l’energia che altrimenti andrebbe persa nei prodotti di scarto che non sono stati completamente bruciati. Questa energia viene riciclata al sistema di generazione di energia primaria per produrre più energia. Per questo motivo, questa apparecchiatura può essere definita alternativamente caldaia a recupero di calore o caldaia a recupero di calore. Il requisito principale per il suo utilizzo è che i prodotti di scarto del sistema dispongano di energia recuperabile sufficiente per azionare l’apparecchiatura di generazione di energia primaria. Le caldaie a recupero possono essere utilizzate nei sistemi di alimentazione per una varietà di apparecchiature industriali.
I rifiuti recuperati per un’ulteriore combustione in una caldaia a recupero sono solitamente un gas, un liquido o una combinazione dei due. I processi che generano questi tipi di rifiuti includono raffinerie di metalli, impianti di lavorazione petrolchimica e altri impianti industriali che operano ad alte temperature. Può essere utilizzato anche materiale solido, sebbene questo sia meno comune. L’esempio più notevole di solidi utilizzati nelle caldaie di recupero è nella fabbricazione della carta.
Le caldaie di recupero nelle cartiere o nelle cartiere estraggono più comunemente energia aggiuntiva da un sottoprodotto riciclato del processo di fabbricazione della carta noto come liquore nero. Quando si scompone il legno per produrre polpa, un composto chimico chiamato cellulosa viene separato dagli altri composti per l’uso nella carta. Il liquore nero è il termine per una combinazione di acqua e residui lasciati dal processo di spappolamento. Questo residuo include non solo i sottoprodotti del legno, ma anche le sostanze chimiche utilizzate nel processo di estrazione. La miscela viene tipicamente concentrata in un evaporatore e quindi inviata alla caldaia di recupero per la combustione.
Sia che vengano riciclati liquori neri, gas di scarico o qualche altro prodotto di scarto, il prodotto di scarto viene bruciato nella camera di combustione di una caldaia di recupero. Il calore prodotto da questa combustione viene tipicamente utilizzato per riscaldare l’acqua per creare vapore. Il vapore aziona le apparecchiature, come una turbina, trasformando così il calore di scarto in energia meccanica. A sua volta, la turbina converte l’energia meccanica in energia elettrica, che può quindi essere utilizzata per azionare l’impianto.
Utilizzando una caldaia a recupero per recuperare l’energia che altrimenti andrebbe sprecata, un impianto industriale può aumentare la propria efficienza energetica. I risparmi sui costi del carburante possono essere notevoli, in particolare per i sistemi con scarico ad alta temperatura. In tali sistemi, fino a metà dell’energia immessa nel sistema potrebbe essere scaricata nella pila se non riciclata. Un altro vantaggio delle caldaie a recupero è che la riduzione del combustibile bruciato comporta una riduzione delle emissioni di gas serra e un minore impatto sull’ambiente.