Upload
kiele
View
22
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
MOHA, 2008. október. SES a.s. (Szlovák Energetikai Gépgyár). BIOMASSZA TÜZELÉSI ELJÁRÁSOK. BIOMASSZA TÜZELÉS MŰSZAKI, GAZDASÁGI KÖRNYEZETE. BIOMASSZÁK: Dendromassza PJ/év Tűzifa 2022 Energiaerdő 30-32 Vágástéri hulladék 5-7 Növényi biomassza - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
MOHA, 2008. október
SES a.s. (Szlovák Energetikai Gépgyár)
BIOMASSZA TÜZELÉSI ELJÁRÁSOK
BIOMASSZA TÜZELÉS MŰSZAKI, GAZDASÁGI KÖRNYEZETE
• BIOMASSZÁK:– Dendromassza PJ/év
• Tűzifa 20 22• Energiaerdő 30-32• Vágástéri hulladék 5-7
– Növényi biomassza• Gabonatermékek melléktermékei 10-12• Egyéb növényi melléktermékek 30-50
(szárak, levélzet, venyige stb.)• Termesztett energianövények 30-40• Bio- hajtóanyagok 4-6
– Másodlagos biomasszák• Hígtrágya 0,7-1• Állati hulladékok, melléktermékek 1,3-5• Feldolgozási hulladékok 5-7
– Harmadlagos biomasszák• Élelmiszeripari hulladékok 3-5• Élelmezési hulladékok 6-9• Szennyvízkezelés iszapjai 15-40• Kommunális bio- hulladék 30-80
200-320 (Megfelel 5.9 – 9,4 mrd m3
földgáznak)Prof.Dr.Marosvölgyi Béla D.Sc.
Biomassza tüzelés kockázatai(önállóan)
• Nedvesség tartalma – szárítás (< 20-30%) • Szállítási költségek• Előkészítés – termelés,darabolás, préselés…• Hamu tartalma - szilíciumoxid, alkáli fémek, nehéz fémek• Hamu lágyulási hőmérséklete• Klór (füvekben 180 mg/Nm3), flór, más vegyületek
(>200oC-nál klórkorrózió, >400oC-nál sósav korrózió)• Fűtőérték, nedvesség ingadozása• Veszélyes hulladék besorolás• Bomlási hatások- fűtőérték vesztése, bomlási anyagok• Tárolási, logisztikai nehézségek
A BIOMASSZA TÜZELÉS GAZDASÁGI ELEMZÉSE FATÜZELÉS VILLAMOS ENERGIA TERMELÉS CÉLJÁBÓL
Kötelező átvételi villamos-energia ár biomasszából:(389/2007. (XII. 23.) Korm. Rend.) 29,56; 26,46; 10,80 Ft/kWhVillamos energia termelés biomasszából (döntően fa) 2007-ben:
1 488 GWh; 3,7%, 25,2 PJ (cca. 1 500 000 t üzifa)Fajlagos fogyasztás: 16 935 kJ/kWhKÁP:12 127 MFt
Egyenértékű földgáz: 741 176 000 m3 (háztartásokban kiváltható)Fajlagos fogyasztás földgázból:
• TISZA, DUNAMENTI 9 600 kJ/kWh ~ 2 625 GWh (+1 137 GWh)• Gázkombi η=45% 8 000 kJ/kWh ~ 3 150 GWh (+2 117 GWh)• Gázkombi η=60% 6 000 kJ/kWh ~ 4 200 GWh (+2 712 GWh)
Kapcsolt (gázmotor) 3 382,2 GWh; KÁP:33 548 MFt; GÁZÁR 208.04.01-TŐL: 2 370,- Ft/GJ; HŐÁR GM ERŐMŰBŐL: 2 928,- Ft/GJMINDÖSSZEEN TÁMOGATOTT: 4 821,9 GWh; KÁP: 48 199 MFt (10,- Ft/kWh)
• Összes vill. en. felhasználás a VER-ben: 43 116 GWh. • Átlagos felvásárlási ár 16,- Ft/kWh~ 690 mrd Ft KÁP: 7% vill. en. árnövelés
Ausztria: 800 000,-Ft összegű támogatás háztartási gáz - átállás biomasszáraELSŐDLEGES CÉL: FÖLDGÁZ KIVÁLTÁSA
Biomassza tüzelése
önállóan: – földgáztüzelés kiváltása– villamos energia termelésre:alacsony hatásfok, kockázatok
szénnel vegyesen: – hő- és villamos energia termelésre– kisebb költség– csekély kockázat, többféle biomassza– jó hatásfok
• MEGOLDÁS: VILLAMOS-ENERGIA TERMELÉSHEZ EGYÜTTES TÜZELÉS SZÉNNEL
Tüzelőberendezések
SZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK 10-100t/h
SZÉNPORTÜZELÉS SES 100-2 000 t/hSZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK
SES 15-75t/h
>1 200oC
SZILÁRD TÜZELŐANYAGOK TÜZELÉSI RENDSZEREI:
A BIOMASSZA ELŐKÉSZÍTÉSE, SZÁLLÍTÁSASES csoport
• A biomasszát nagyság szerint osztályozzuk. A berendezés az alábbi részekből áll:
• hombár; kaparó berendezés; osztályozó, szállító csiga; fémszeparátor;
• A nagyobb részeket alacsonyfordulatú csiga tovább darabolja. Az osztályozott és megdarált anyagot kaparóláncos adagolóval szállítjuk a közbenső, vagy a kazán hombárjaiba.
ZÁSOBNÍK PRACHU
1
KOTOL 3
KOTOL 4
HLBKOVÝ ZÁSOBNÍK
REDLEROVÉ DOPRAVNÍKY
DRVIČ DREVN. ODPADU
ZÁSOBNÍK PRACHU
2
VYNÁŚACIE ZARIADENIE
MEDZIZÁSOBNÍK
VSTUP
KAZÁNBERENDEZÉS
SES a.s.
Tüzelőberendezés Rostélykazán
(2. sz. ábra) Fluid kazán
(3. sz. ábra)
Névleges gőzteljesítmény (t/h) 15-75 80-160
Névleges gőznyomás (Mpa) 1,3- 3,7 1,3-6,4
Névleges gőzhőmérséklet (oC) 220 - 445
Tápvíz hőmérséklet (oC) > 105
2.SZ.ÁBRA
3.SZ.ÁBRA
SES a.s. referenciái - biomasszaOrszág Város Év Tüzelő anyag D
(t/h)
Belgium Sleco Indaver 2005 komm. hulladék 61,5 Egyptom Ermant 1960 repné odrezky 35 Holandia Gawi Wijster 1993 komm. hulladék 69,5 Németország Rothensee 2005 komm. hulladék 77,6 Németország Breisgau 2004 komm. hulladék 72 Németország Premnitz 2001 vegyipari hulladék 60 Németország Salzgitter 2001 47 Németország Borken 2006 biomassza 38,5 Németország Neubrucke 2002 biomassza 37,5 Németország Buchen 2003 biomassza Németország Dresden 2003 biomassza 30 Németország Ullersreuth 2000 biomassza 24 Németország Gaildorf 2000 biomassza 24 Németország Traunreut 2004 biomassza 21,7 Németország Ingolstadt 2005 biomassza 21 Németország Ludwigslust 2005 komm. hulladék 18
Németország Demmin 1999 13,5 Németország Feldberg 1998 biomassza 12,5 Németország Hagenow 1997 biomassza 12,5 Ausztria Lenzing 2006 fekete lúg 135 Ausztria Durnrohr 2002 komm. hulladék 74 Ausztria Pfeifer Kundl 2004 biomassza 29 Ausztria Ernsthofen 2005 biomassza 25 Ausztria Ennsdorf 2005 biomassza 25 Oroszország Petrohrad 2006 8
Szlovákia Ružomberok 1998 120 Szlovákia Ružomberok 2005 biomassza 110 Szlovákia Tlmače 2001 biomassza 25 MWt Szlovákia Zvolen 2000 biomassza 16 Szlovákia Liptovský Hrádok 2006 biomassza 12,5 Spanyolo. Sanguesa 2001 biomassza 103,5 Spanyolo. Iberese 2001 biomassza 41 Spanyolo. Ocana 2001 biomassza 15,5 Svájc Tegra 2007 biomassza 42 Svédország Malmo 2007 biomassza 112,5 Olaszország Strongoli 2002 biomassza 81 Olaszország Monopoli 2003 biomassza 50 Nagy Británia Southampton 2000 Biológiai hulladék 37
iszapok
biomassza, komm. hulladék
biomassza, iszap,földgáz,mazut,
kohógáz
SES a.s. TLMAČEFORRÓVIZES ROSTÉLYTÜZELÉSŰ KAZÁN 25 MWt;
fahulladék+ földgáz SO2 < 250 mg/m3; NOx < 650 mg/m3; CO < 150 mg/m3;
STRONGOLI – OLASZORSZÁG 2x81 t/h; 9,5 MPa; 515 oC> biomassza tüzelés
C < 10 mg/Nm3; NOx < 200 mg/Nm3; CO < 50 mg/Nm3;
SES a.s.
FELBERG – 12,5 t/h; 450oC;Tüzelés az előégető térben,
Tüzelőanyag: fahulladék, nyesedékek, lakkozott fahulladékok, háztartási hulladék, stb.
SES a.s.
Tiszta szén technológia – „Clean Coal Technology“
VEIKI turbulens fluidtüzelés
8-240 t/hBuborékos fluidtüzelés
SES <75 t/h
ACFBC cirkulációsSES fluid tüzelés
80- 670 t/h
850oC 850oC
KAZÁN TÍPUSOK ÖSSZEHASONLÍTÁSAHagyományos
kazán
Hatásfok % <86 >92
Por átáramlás a kazánonPor kibocsátás
SO2 a kazán után mg/m3
> 6 000 (SZÉNFÜGGŐ)
< 200 (VEIKI 70% LEKÖTÉS)
CO kibocsátásCl lekötés a kazánbanFl lekötés a kazánban
Szabályozásitartomány támasztó tüzelés nélkülTámasztóláng igény szénhidrogén nincsFűtőérték igény kJ/kg Hu ± 10% 4 000 - 32 000
Illótartalom % Min 20% min. 0% Biomassza lehetséges aránya % 0-5 0-100
% min. 60 min. 30
% 0 50-60% 0 50-70
mg/m3 50 (20) 5-50 (20)
mg/m3 >200 <100
EgységACFB "Tiszta szén
technológia"
% >85 <10 (VEIKI <20)
www.lurgises.sk
SES a.s. ACFB (atmoszferikus cirkofluid tüzelés) Tiszta szén technológia
„Clean Coal Technology”
8500C
4500C
www.lurgises.sk
CIKLON SZEREPE
Példa:• Leválasztás hatásfoka
η > 99,96%• D = 125 t/h; Qbe~ 100 MWt
• Hu ~ 21 000 kJ/kg
• B ~ 18,5 t/h • Ágyhamu ~ 90 t
• Ágyhamu cirkulációja ~ 1 330 t/h• Beáramló ágyhamu ~ 3,9 t/h
CFB tiszta szén technológia előnyei
„Clean Coal Technology” • Tisztaszén technológia• alacsony SO2 emisszió• alacsony NOx emisszió• alacsony klorid és fluorid emisszió • Nagy rugalmasság tüzelőanyagra
teljesítményre• Alacsony üzemeltetési költségek• magas kazán hatásfok (>92%) • egyszerű tüzelőanyag előkészítés• kevés víz felhasználás • Kedvező beépíthetőség kis területi igény • KOMPAKT kivitel• ALKALMAS BIOMASSZA BEKEVERÉSRE (0-70%-IG),
100%-KOS BIOMASSZA TÜZELÉSRE IS.
Tüzelőanyag rugalmasság ACFB kazánokban tüzelhető tüzelőanyagok önállóan, vagy együttesen
TÜZELŐANYAG C S Hamu Nedvesség FŰTŐÉRTÉK
% % % % MJ/kg
Ipari iszap 15,6 0,8 31,1 58 4,75
Olaj homok, pala 13,8 0,4 73,7 5 4,95
Antracit iszap 44,8 0,8 45,1 15 6,85
Barnaszén 27,2 1,7 7 52,8 9,17
Tehén trágya 19,6 0,4 29,1 29,8 10,35
Szulfátos csurgalék 24,7 3,5 5,6 41,5 10,4
Mosási iszap 43,5 1,1 37 12 11,37
Fa hulladék 29,6 <0,1 4,7 40 11,7
„Beulah”-i lignit 43,8 0,7 8,5 33,2 12,4
Fakéreg 10,3 0,6 2 56 14,36
Texasi lignit 33,5 1,1 21 34 14,5
„Freeman”-i szén 60,3 3,6 10,2 8,6 17,4
„Minto”-i szén 59,3 8,5 20,9 5 19,8
„Kentucky”-i szén 63,7 4 12,9 4,7 20,05
„Ruhr”-i szén 68,4 1,1 19,2 2,1 20,82
„Ohio”-i szén 66,9 4,8 9,7 4,6 21
„Chlorine” klóros szén 35,2 2 7,7 42 24,7
Petrokoksz („Texas”-i) 80 6,2 0,1 10 31,4
Antracit (Ibbenbüren) 83,1 1,1 5,5 3 32,2
„Tiszta szén technológia” („Clean Coal Technology“) a VÉRT Oroszlányi Erőművében
SES a.s.
Alkalmazott technológia: VEIKI TURBULENS FLUIDGarantáltan eltüzelhető biomassza mennyiségek:
• Fanyesedék (33%) 10 – 21,5 t/h• Energia nád: 7 – 15,5 t/h• Szalma: 8 - 16 t/h
• Valóság: 50% biomassza (fanyesedék)egyéb biomasszák89%-os tüzelési hatásfokSzén helyett régi deponált salak alkalmazása
Borsodi Erőmű 100t/h kazán fluid fúvókákVEIKI turbulens fluid, biomassza
A TISZTA SZÉNTÜZELÉSI TECHNOLÓGIA
• lehetővé teszi a különböző szenek környezetbarát eltüzelését,
• lehetővé teszi a különböző egyéb éghető anyagok környezetbarát eltüzelését,
• lehetővé teszi a különböző minősített szilárd, folyékony és gáznemű ipari éghető hulladékok hozzáadását és eltüzelését a meglévő berendezésekben,
• lehetővé teszi a különböző biomasszák eltüzelését a meglévő átalakított berendezésekben együtt más tüzelőanyaggal, vagy önállóan, új berendezésekben.
VILLAMOSENERGIA FAJLAGOS HŐIGÉNYE
• Régi típusú erőmű 14 000 -17 000 kJ/kWh• Tiszta biomassza erőmű 14 000 -19 000
kJ/kWh• Korszerűbb gáz-, olaj-, szénerőmű
– (Dunamenti, Tisza , Mátra) 9 600 -11 000 kJ/kW• Korszerű gázerőmű (gázkombi) 6 000 - 8 000 kJ/kWh• Szuperkritikus erőművek
(jövő erőművei) 6 000 – 8 000 kJ/kWh
EGY VÁROS HŐIGÉNYE
ÉVES CSÚCS HŐIGÉNY MW 39,3HŐIGÉNY GJ/év 366 700KIHASZNÁLÁS % 29,6Gáz fűtőértéke MJ/m3 34
Gázigény m3/év 10 785 294
Szén, biomassza MJ/kg 17szén+biomassza igény kg 21 570 58850% szén t/év ~11 00050% biomassza t/év ~11 00030% szén t/év ~ 6 60070% biomassza t/év ~ 15 400
Ft/GJ 2 370MFt/év 869Ft/GJ 2 928MFt/év 1 074Ft/GJ 1 100MFt/év 403
Gázdíj
Átlagos fizetett hőár
Feltételezett szén, biomassza
2008 ÁPRILIS 1. UTÁNI ÁRAK
Vonzási körzetek
Pécs
Tiszapalkonya
Mátra~ 500 000 t
Ajka
OroszlányBánhida
~ 400 000 t
Dunaújváros~ 200 000 t
Borsodi Erőmű ~500 000 t
Almásfűzítő~ 500 000 t
Torony ~ 1 000 000 t
Szénerőművek
BIOENER ApS DENMARK• 30 District heating 20 Superheater 1 10 Combustion chamber• 29 Feed water tank 19 Economiser 9 Slag conveyor• 28 Condenser 18 Steam drum 8 Vibrating grate• 27 Natural gas 17 Feedwater 7 Water cooled duct• 26 Ash handling 16 Preheated combustion air 6 Stoker• 25 Fabric filter 15 Air preheater 5 Fire dampers• 24 steam to turbine 14 Combustion air intake 4 Scarifier• 23 Water for atemperators 13 Forced draught fan 3 Dosing unit• 22 Superheater 3 12 Induced draught fan 2 Seal gates• 21 Superheater 2 11 Air preheater 1 Chain conveyor
ROSTÉLYTÍPUSOK
• a) hengerrostély
• b) lengőrostély
• c) lépcsős vándorrostély
• d) visszatoló rostély
• e) lépcsős előtolórostély
OROSZLÁNYI ERŐMŰ 230 T/H KAZÁNFÚVÓKÁK ELRENDEZÉSE
VEIKI-SES
OROSZLÁNYI ERŐMŰ 230 T/H KAZÁNFÚVÓKÁK ELRENDEZÉSE
NAGYVÍZTERŰ TŰZCSÖVES KAZÁN
VÍZCSÖVES KAZÁN
Tiszta széntüzelési technológia – „Clean Coal Technology“
CFBemissionlimits-CR
guarantedby contract measured in
operation
dustcontent
COcontent
Noxcontent
SO2content
500
400
320
400
300
161
250 250
172
5050
230
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
SES CFB Třinec K11; Czech republic
Nominal output : 160 t/hSteam pressure: 9,6 MPaSteam temperature: 540 °CFeed water temp.: 150 °CFuel: bit. coal; middlings
www.lurgises.sk
CIRKOFLUID KAZÁN KOMPAKT KIVITEL, KEDVEZŐ BEÉPÍTHETŐSÉG
SES - BIOMASSZA TÜZELÉSE
• NOx rostélykazán < 650 (mg/Nm3)
• NOx fluid kazán < 400 (mg/Nm3)
• CO < 250 (mg/Nm3)
• Por < 100 (mg/Nm3)
• Összes szerves szén < 50 (mg/Nm3)
Köszönöm a figyelmüket !
Schwardy MiklósSES Hungaria Kft.