Công nghệ nồi hơi cho chất thải sinh khối

ERK Eckrohrkessel GmbHAlexis Hellwig, Giám đốc thương mại

Hội thảo Năng lượng sinh học ở Việt NamPhòng Công nghiệp và Thương mại Đức tại Việt NamNgày 16 tháng 09 năm 2013

Lịch sử phát triển Công nghệ nồi hơi Eckrohr phát triển từ giữa những năm

1940 Đầu tiên, công ty được cấp giấy phép xây dựng nồi hơi

Eckrohr trên toàn thế giới; ERK chỉ tham gia phần kỹ thuật Được công ty La Mont Kessel GmbH thuê phát triển công

nghệ ERK năm 1977 Ngày nay công ty đã thực hiện hơn 30 dự án trên toàn thế

giới, bao gồm các dự án sản xuất nồi hơi dung tích nhỏ cho đến các dự án chìa khoá trao tay như BIB ở Thái Lan, Getabec và DGA)

Công ty đã xây dựng hơn 5.900 nồi hơi và bộ gia nhiệt với công suất nhiệt từ 0,3-250MWth trên toàn thế giới

Công ty có kinh nghiệm sử dụng sinh khối (>450), rác thải (>580), đồng phát nhiệt – điện (>200), hỗn hợp nhiên liệu (>350) cũng như than, dầu và khí đốt (>4,000)

Thông tin chung về Eckrohrkessel

Thông tin chung về Eckrohrkessel

Dự án trên thế giới (hiện nay đang có 31 dự án 31)

Sản xuất năng lượng từ sinh khốiCông nghệ chuyển đổi

Nhiên liệu

Khí hoáĐốt (sử dụng ghi và and tầng sôi)

ERK có kinh nghiệm về các công nghệ chuyển đổi nói trên Lựa chọn sử dụng hệ thống đốt phù hợp với chất lượng nhiên liệu, các yêu

cầu về quy trình và hiệu quả cũng như các điều kiện thương mại khác

Sản xuất năng lượng từ sinh khốiMục tiêu đốt hiệu quả

1.) Tổng lượng nhiên liệu đốt Xỉ không chứa carbon Trong khí thoát ra từ ống khói không có CO và khí phân giải sau quá

trình nhiệt phân

hiệu quả cao hơn, bảo vệ môi trường tốt hơn

2.) Nồng độ khí Nox thấp trong khí thoát ra từ ống khói, do vậy tiết kiệm nguồn lực dành để xử lý thứ cấp DeNOx

bảo vệ môi trường tốt hơn

3.) nồng độ bụi trong khí thoát ra từ ống khói thấp hơn nồi hơi đỡ bẩn và ít bị ăn mòn

sử dụng nồi hơi lâu dài hơn

Hệ thống ghi và nồi hơi

Eutectic, ăn mòn

Khí thứ cấp

Khí thứ cấp

Xỉ

Bộ quá nhiệt

Thiết bị bay hơi

Bộ hâm nước

Ăn mòn ở nhiệt độ cao

Bụi mịn

Ăn mòn CO

3-4 m/s

650°C

Trọng lượng nồi hơi

Đánh giá thống kê về trọng lượng nồi hơiSo sánh 500 nồi hơi Eckrohrkessel khác nhau

Phế thảiy=7.5886 * x/1000

Than và gỗy=2,6197 * x/1000 Dầu và khí đốt

y=1,5232 * x/1000

Nhiệt điện, kW

Trọn

g lư

ợng

vỏ

áp s

uất,

Mg

Hệ thống ghi và nồi hơi

Ưu điểm:• ít phải xử lý nhiên liệu

Nhược điểm:• làm mát ghi cơ giới tiêu tốn nhiều nhiệt trị (chi phí vận hành và bảo dưỡng nhà

máy cao hơn) ( chống mòn cho các thanh ghi)• đất nền phải đầm chặt • Khu vực có nồng độ khí CO và bụi cao• cửa lấy khí trung tâm cao hơn để đảm bảo có đủ không khí đốt

→ nồi hơi và công trình xử lý khí ống khói lớn nhất do áp dụng công nghệ đốt (không khí dư thừa)

Các loại máy sản xuất khí đốt

Cấp nhiên liệu di động (theo trọng lực)

Cấp nhiên liệu lỏng

Dòng chảyNổi

Sấy khôNhiệt phânGiảmÔ xy hóa

Dòng chảy ngược Dòng chảy song song

Dòng chảy Dòng chảy tuần hoàn

Khí đốt Nhiên liệu Nhiên liệu

Nhiên liệu

Không khí

Không khí

Không khí

Không khí sơ cấp

Không khí thứ cấp

Nhiên liệu

XỉXỉ

Khí đốtXỉ

Khí đốtXỉ

Khí đốt

Si phông

Sản xuất năng lượng từ sinh khốiKhí hoá – Đốt hai giai đoạn

Nguyên tắc: Tạo ra carbon monoxide và hydro trong môi trường có ô xy

trong giai đoạn đầu (buồng khí hoá) Đốt nhiệt độ cao trong giai đoạn sau (ống xoắn) Nhiệt khí hoá thấp giúp giữ lại các chất tạp như clorin và kali

trong xỉ, do vậy giảm tác động ăn mòn và mất vệ sinh.

Ưu điểm Thông số hơi cao do không có các chất tạp, nhà máy có hiệu

quả hoạt động cao. Giảm công tác bảo dưỡng và đảm bảo nhà máy không tốn

nhiều diện tích Chi phí đầu tư thấp, ít phức tạp

Nhược điểm Chưa chứng minh hiệu quả khi sử dụng bã thải gỗ bẩn Công ty chưa xây dựng nhà máy nào có công suất lớn hơn

70 MWth

Mối quan hệ trực tiếp giữa hai hệ thống

Nhiên liệu

Không khí để sấy

Không khí để khí hoá và nhiệt phân

Không khí để đốt các chất gốc carbon thành tro

Làm nguội tro

Nhiên liệu

Bổ sung khí đốt để điều chỉnh

Không khí

Không khí để sấy trước

Không khí để đốt các chất gốc carbon

Không khí để tách khí và nhiệt phân

Không khí để sấy

Chiều dài ghi lò

Chiều cao buồng khí hóa

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Nhi

ệt đ

ộ °C

tro

Nhiệt độ thấp tạo nhiều khí CO

Nhiệt độ thấp tạo nhiều khí CO

Đốt nhiệt độ cao NOx

Làm nguội tro nhanh

Lượng khí dư thừa: 1,4

Lượng khí dư thừa: ~ 0,5

Lượng khí dư thừa: 1,2

Ít bụiTro nguội

DeNOx

Tốc độ cao, tạo nhiều bụi chứa kiềm kim loại Na, K

Ngưng tụ hợp chất kiềm chứa Na, K

Không khí

Ưu điểm khí hoá dòng ngược

1) Chia buồng sấy và khí hóa trong quá trình đốt giúp đồng nhất chất lượng khí thải.

2) Lượng không khí dư thừa ít (20%) trong hệ thống đốt đảm bảo thể tích nhỏ hơn cho cả nồi hơi (~25 %) và thiết bị xử lý khí thải.

3) Bể khí hóa đơn giản và hoạt động hiệu quả hơn làm giảm các biện pháp can thiệp

4) Hao hụt nhiên liệu ít do mức carbon trong xỉ thấp và quá trình loại bỏ xỉ nguội5) Nồng độ nitrous oxide trong khí thải ở mức tối thiểu ngay cả khi dùng nhiều

nhiên liệu do nhiệt độ hóa khí thấp 6) Nồng độ bụi và chất ô nhiễm thấp do bộ khí hóa tầng cố định đóng vai trò là

lớp lọc dòng chảy ngược→ đây là yếu tố đảm bảo nhà máy hoạt động hiệu quả vì nồi hơi có thông số hơi

cao trong khi chi phí công trình thấp.

Sản xuất năng lượng từ sinh khốiKinh nghiệm khí hoá

MWth 5 130

Thực hiện hơn 100 dự án nhà máy khí hoá sử dụng sinh khối (công suất 1-70MWth) Dễ nâng công suất nhà máy lên 40MWel Nhà máy có thể nâng công suất vượt quá 40MWel, nhưng như vậy sử dụng

sinh khối sẽ không phù hợp nữa, cần có giải pháp khí hoá.

25 40 70

Nhà máy khí hoá sử dụng Nồi hơi Eckrohrkessel

Nhà máy khí hoá ở Villacanas, công suất 40 MW

Liên hệ

Giáo sư Dr.-Ing. Udo Hellwig, Tổng giám đốc p: +49 30 8977 46-0 e: uhellwig@eckrohrkessel.com

Alexis Hellwig (M.A.), Giám đốc thương mại p: +49 30 8977 46-0 e: ahellwig@eckrohrkessel.com

Địa chỉ: Am Treptower Park 28-30 Schuckert-Höfe, Haus A 12435 Berlin Đức www.eckrohrkessel.com