Spalanie w tlenie. PRZEDMIOT BADAŃ i ANALIZ W PROJEKCIE STRATEGICZNYM\ Zadanie 2

Transkrypt

1

2 Precombustion capture technologie opracowywane w ramach Projektu Strategicznego: Zadania Badawczego nr 3 Źródło: Vattenfall Postcombustion capture technologie rozwijane pośrednio w Projekcie Strategicznym: Zadaniu Badawczym nr 1 PRZEDMIOT BADAŃ i ANALIZ W PROJEKCIE STRATEGICZNYM\ Zadanie 2 Spalanie w tlenie 2

3 Technologia spalania tlenowego emituje gaz spalinowy w postaci praktycznie czystego CO 2, co daje możliwość jego bezpośredniej sekwestracji Technologię spalania tlenowego można wykorzystać do modernizacji starych jednostek, jedynie poprzez dobudowę: - stacji separacji powietrza (ASU - Air Separation Unit) - układu doczyszczania CO 2 (CPU - CO 2 Processing Unit) - instalacji recyrkulacji spalin (FGR - Flue Gas Recirculation) 3

4 Spalanie w kotle pyłowym Spalanie w kotle fluidalnym Ciśnieniowe spalanie w kotle fluidalnym Wszystkie 3 opcje rozważane są w Projekcie Strategicznym - Zadaniu Badawczym nr 2 4

5 Osiągnięcie technicznej gotowości do demonstracji w skali przemysłowej bloku energetycznego ze spalaniem tlenowym zintegrowanego z układem sekwestracji CO 2 Cele szczegółow e Rekomendacja jednej z trzech technologii spalania węgla (PC, CFB, PCFB) do skojarzenia z technologią tlenową Ocena możliwości modernizacji obecnego systemu energetycznego poprzez modernizację eksploatowanych/wyeksploatowanych jednostek do spalania tlenowego Rozwój czystych technologii węglowych w naszym kraju 5

6 6

7 7

8 R e a k t o r p r z e p ł y w o w y P i e c o p a d o w y A N A L I Z A WARUNKÓW PROCESOWYCH Spalanie tlenowe Spalanie powietrzne Elektronowy mikroskop skaningowy (SEM) I D E N T Y F I K A C J A PROCESÓW CZĄSTKOWYCH Analizy strukturalne - zaawansowane metody pomiarowe Zachowanie pojedynczych ziaren paliwa Mikroskop sił atomowych (AFM) Techniki sprzężone TG-MS-FTIR Badania eksperymentalne - autorskie układy pomiarowe 8

9 Materiał do budowy sond (japońska huta SUMITOMO) Faza wykonawcza Symulacje numeryczne Lokalizacja sond pomiarowych Współpraca na etapie projektowym Walidacja eksperymentalna modeli Testy na obiekcie rzeczywistym - kocioł CFB o mocy 154 MW t z a p ł o n c h m u r y p y ł u w ę g l o w e g o p r o p a g a c j a c h m u r y p y ł u w ę g l o w e g o 9

10 Instalacja pilotowa z kotłem CFB o mocy 0,1 MW Badania w toku Układ zasilania i dozowania gazów Układ przygotowania i podawania paliwa Układ kontrolno-sterujący 10

11 Instalacja pilotowa z kotłem PCFB o mocy 0.2 MW Pomocnicza instalacja doświadczalna z reaktorem PBFB o mocy 30 kw Instalacja w budowie Instalacja po rozruchu 11

12 Instalacja pilotowa z kotłem PC o mocy 0.5 MW Elementy układu przygotowania paliwa Prace w toku Elementy układu zasilania gazów 12

13 Generator tlenu metoda PSA tlenu atmosferycznego na złożu zeolitowym Separacja tlenu metoda membranowa z wykorzystaniem materiałów perowskitowych Czystość tlenu 95% rekomendowana dla technologii spalania tlenowego instalacja po rozruchu Wytwarzanie materiału Skraplarki tlenu instalacje w budowie Membrany tlenowe Struktura materiału 13

14 14

15 Elementy siatki numerycznej Koncentracja materiału CFB Komora paleniskowa kotła CFB Symulacje numeryczne układów z kotłem CFB 15

16 Symulacje numeryczne układów z kotłem PC Grubość warstwy osadu Palniki pyłowe w kotle PC M o d e l s z l a k o w a n i a Spalanie powietrzne Spalanie tlenowe 16

17 Integracja elementów bloku energetycznego ze spalaniem tlenowym zintegrowanego z układem sekwestracji CO 2 17

18 Studium przypadku PKE Elektrownia Łagisza S.A. Kontenerowa instalacja wychwytywania CO2 18 Projekt Strategiczny - Zadanie badawcze nr 2

19 Studium przypadku PGE Elektrownia Turów S.A. 19

20 Model VR integruje obiekty i zasoby tworzone w różnych aplikacjach 20

21 Zrozumienie ludności niemieckich landów Świadomość mieszkańców Polski S y n d r o m N I M B Y S y n d r o m L U L U S y n d r o m N I M E Y Not In My Back Yard Locally Unacceptable Land Use Not In My Election Year 21

22 Opracowanie wstępnego studium wykonalności wysokosprawnego, elastycznego paliwowo i ruchowo, bloku energetycznego ze spalaniem tlenowym o mocy 30 MW e. Opracowanie wstępnego studium wykonalności układu sekwestracji CO 2 dla dwóch rzeczywistych lokalizacji: PGE GiEK PGE Elektrownia Turów Grupa Tauron PKE Elektrownia Łagisza 22

23 23