Załącznik 7.1. Analiza kosztów systemów oczyszczania spalin

Transkrypt

1 Załącznik 7.1. Analiza kosztów systemów oczyszczania spalin 1 ZałoŜenia W ramach porównania systemów oczyszczania spalin pod kątem ekonomicznym przeanalizowano po dwie technologie odsiarczania i odazotowania spalin kaŝdorazowo z zastosowaniem węgla aktywnego do redukcji dioksyn, furanów i metali: mokry i pół-suchy system odsiarczania spalin, system odazotowania spalin SNCR (nieselektywna katalityczna redukcja - z ang. Non Selective Catalytic Reduction) i SCR (selektywna katalityczna redukcja - z ang. Selective Catalytic Reduction), system redukcji dioksyn, furanów i metali z zastosowaniem węgla aktywnego. Analizie porównawczej poddano jedynie pół-suchą i mokrą metodę odsiarczania spalin pomijając metodę suchą jako generującą duŝą ilość odpadów i zdecydowanie mniej elastyczną w reakcji na niejednolity skład spalin wywołany spalaniem odpadów o niestabilnym jakościowo składzie; ponadto osiągane poziomy redukcji kwaśnych zanieczyszczeń przy metodzie suchej są niŝsze niŝ w przypadku pół-suchej i mokrej. Analizy systemów oczyszczania spalin dokonano w następujących konfiguracjach: Konfiguracja nr 1 pół-suchy (semi-dry SD) system odsiarczania spalin na bazie mleczka wapiennego filtr tkaninowy reaktor Odazotowanie SNCR na bazie stałego mocznika Konfiguracja nr 2 pół-suchy (semi-dry SD) system odsiarczania spalin na bazie mleczka wapiennego filtr tkaninowy reaktor Odazotowanie SCR z wykorzystaniem wody amoniakalnej Konfiguracja nr 3 mokry (wet WET) system odsiarczania spalin na bazie wapienia oraz wodorotlenku sodu elektrofiltr (3 pola) skruber dwustopniowy oczyszczalnia ścieków Odazotowanie SNCR na bazie stałego mocznika Konfiguracja nr 4 mokry (wet WET) system odsiarczania spalin na bazie wodorotlenku sodu elektrofiltr (3 pola) skruber dwustopniowy oczyszczalnia ścieków Socotec Polska Sp. z o.o. 1/6

2 Odazotowanie SCR z wykorzystaniem wody amoniakalnej Przy przeliczaniu kursu euro na złotego przyjęto, Ŝe 1 = 4,1 PLN, zgodnie z załoŝeniem przyjętym dla oszacowania kosztu budowy ZTPO w Koszalinie. Wszystkie wyliczenia kosztowe sporządzono w poziomie cen 2009 r. 2 Koszty inwestycyjne urządzeń i systemów oczyszczania spalin Koszty inwestycyjne mokrego i pół-suchego systemu oczyszczania spalin, odazotowania spalin SCR i SNCR zostały przyjęte na podstawie danych z dokumentu Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration August Zgodnie z przywołanym dokumentem BREF, koszt inwestycyjny systemu oczyszczania spalin dla jednej linii termicznego przekształcania odpadów komunalnych o wydajności Mg/rok dla poszczególnych elementów systemu wynosi: Elektrofiltru - 1,2 mln. Systemu SNCR tys. Systemu SCR 1,5 mln PoniewaŜ w dokumencie nie określono kosztu skrubera dwustopniowego z oczyszczalnią ścieków, filtra tkaninowego oraz reaktora w konfiguracji dla jednej linii o wydajności ok Mg/rok wykorzystano dostępne ceny dla opcji 2 linii o całkowitej przepustowości Mg/rok. Koszty inwestycyjne przyjęto na 80% ich podanej w BREF wartości. Zgodnie z powyŝszym przyjęto koszt: Skrubera dwustopniowego z oczyszczalnią ścieków - 4 mln Filtra tkaninowego 1,6 mln Reaktora 1,2 mln Węgiel aktywny nie wymaga instalacji i jego koszt jest uwzględniony w wydatkach eksploatacyjnych. Podane koszty są kosztami inwestycyjnymi samych urządzeń. Koszty inwestycyjne systemów oczyszczania spalin bez kosztu projektowania, instalacji w zakładzie, elektroniki i aparatury kontrolno-pomiarowe dla dwóch linii całkowitej przepustowości Mg/rok zgodnie z dokumentem Material Flows and Investment Costs of Flue Gas Cleaning Systems of Municipal Solid Waste Incinerators autorstwa M. Achternbosch, U. Richers z 2002 r. (Forschungszentrum Karlsrhue) wynoszą : Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 12,1 mln Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 14,5 mln Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 8 mln Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 11 mln W celu obliczenia kosztów inwestycyjnych dla jednej linii Mg/rok przyjęto 80% kosztów przedstawionych powyŝej. Zgodnie z załoŝeniem: Socotec Polska Sp. z o.o. 2/6

3 Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 9,68 mln Koszt mokrego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 11,6 mln Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SNCR wynosi 6,4 mln Koszt pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SCR wynosi 8,8 mln Zakłada się, ze koszt projektowania, instalacji systemów w zakładzie, elektroniki i aparatury kontrolno pomiarowej wyniesie dodatkowo ok. 5 mln w kaŝdym przypadku. Wobec powyŝszego całkowity koszt inwestycyjny wyniesie: mokrego systemu oczyszczania spalin z SNCR - 14,7 mln (60,27 mln PLN). mokrego systemu oczyszczania spalin z SCR - 16,6 mln (68,06 mln PLN). pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SNCR - 11,4 mln (46,74 mln PLN). pół-suchego systemu oczyszczania spalin z SCR - 13,8 mln (56,58 mln PLN). Socotec Polska Sp. z o.o. 3/6

4 3 ZuŜycie reagentów, energii Przy porównaniu systemów oczyszczania spalin wzięto pod uwagę zuŝycia materiałów wykorzystywanych do neutralizacji szkodliwych związków zawartych w spalinach, zuŝycie energii elektrycznej oraz wody wykorzystywanych do procesu oczyszczania. W pół-suchym systemie oczyszczania spalin załoŝono, Ŝe będzie wykorzystywane mleczko wapienne oraz węgiel aktywny wprowadzany do strumienia spalin. W metodzie mokrej załoŝono wykorzystanie wodorotlenku sodu i węgla aktywnego. Metoda SNCR będzie opierać się na wykorzystaniu stałego mocznika, a SCR na wodzie amoniakalnej. W tabeli poniŝej zestawione są jednostkowe zuŝycia energii, reagentów oraz wody dla odsiarczania spalin metodą mokrą i pół-suchą. ZuŜycie energii elektrycznej zostało przyjęte na podstawie opracowania Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration August Konsumpcja reagentów oraz stałe koszty operacyjne (dane za lata ) zostały przyjęte w oparciu o informację otrzymaną od dostawców technologii oczyszczania spalin w odniesieniu jednostkowym do wydajności nominalnej. Koszty materiałów przyjęto na podstawie dostępnych danych ofertowych (dane za lata ). Jednostkowe zuŝycie energii, reagentów oraz wody dla odsiarczania spalin metodą mokrą i pół-suchą System odsiarczania Koszty operacyjne ZuŜycie energii elektrycznej ZuŜycie wody spalin /t kwh/mg kwh m 3 /Mg m 3 Mokry , Pół-suchy 11, , ZuŜycie Mleczko wapienne Wodorotlenek sodu Węgiel aktywny reagentów kg/mg kg kg/mg kg kg/mg Kg Mokry , , Pół-suchy 11, , Koszty operacyjne oraz koszty materiałów i energii zostały przedstawione w tabeli poniŝej. Koszt dostarczenia wody przyjęto na 2,62 1 PLN/m 3. Koszty operacyjne, materiałów i energii System Koszty operacyjne Energia elektryczna ZuŜycie wody odsiarczania spalin PLN PLN/MWh PLN PLN/m 3 PLN Mokry , Pół-suchy , ZuŜycie Mleczko wapienne Wodorotlenek sodu Węgiel aktywny reagentów PLN/Mg PLN PLN/Mg PLN PLN/Mg PLN Mokry Pół-suchy Miejskie Wodociągi i Kanalizacja Sp. z o.o. w Koszalinie. Taryfy dla zbiorowego zaopatrzenia w wodę i zbiorowego odprowadzania ścieków w 2009 roku. Socotec Polska Sp. z o.o. 4/6

5 W tabeli poniŝej zestawione są jednostkowe zuŝycia energii i reagentów dla odazotowania spalin metodą SCR i SNCR. ZuŜycie energii elektrycznej zostało przyjęte na podstawie opracowania Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration August Konsumpcja reagentów i koszty operacyjne zostały przyjęte w oparciu o informację otrzymaną od dostawców technologii oczyszczania spalin oraz w oparciu o dokument Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration August Zestawienie zuŝycia reagentów, energii w systemie SCR i SNCR System odazotowania spalin Konsumpcja energii elektrycznej kwh/mg kwh Konsumpcja reagentów Roztwór amoniaku (25%) Mocznik kg/mg kg kg/mg kg Koszty operacyjne /Mg SCR , , SNCR , , , Stałe koszty operacyjne (dane za lata ) przyjęte w oparciu o informację otrzymaną od dostawców technologii oczyszczania spalin w odniesieniu jednostkowym do wydajności nominalnej. oraz koszty materiałów i energii zostały przedstawione w tabeli poniŝej. Koszty operacyjne, materiałów i energii Konsumpcja energii Konsumpcja reagentów Koszty operacyjne System elektrycznej odazotowania PLN/MWh PLN Roztwór amoniaku (25%) Mocznik PLN spalin PLN/Mg PLN PLN/Mg PLN SCR SNCR Pozostałości W tabeli poniŝej zestawiono ilości pozostałości powstających w procesie oczyszczania spalin oraz koszt ich zagospodarowania. ZałoŜono, Ŝe odpady procesowe będą wywoŝone i składowane w podziemnych kopalniach soli. Koszt zagospodarowania załoŝono na podstawie danych uzyskanych z firmy zajmującej się wywozem i zagospodarowaniem odpadów procesowych w podziemnych składowiskach bez ich zestalania i stabilizacji. Wyniesie on 516 zł/mg (bez zestalania i stabilizacji). Koszt odprowadzenia oczyszczonych ścieków do kanalizacji przyjęto na 2,87 2 PLN/m 3. Zestawienie ilości i kosztów zagospodarowania pozostałości z oczyszczania spalin Pozostałości Pył z odpylania Stałe pozostałości z oczyszczania spalin Mokre pozostałości Ścieki do oczyszczenia kg/mg kg kg/mg kg kg/mg kg m 3 /Mg m 3 Mokry 23, , Pół-suchy 23, , Koszt zagospodarowania Pył z odpylania Stałe pozostałości z oczyszczania spalin Mokre pozostałości Ścieki do odprowadzenia PLN/Mg PLN PLN/Mg PLN PLN/Mg PLN PLN/m3 PLN Mokry , Pół-suchy Podsumowanie 2 Miejskie Wodociągi i Kanalizacja Sp. z o.o. w Koszalinie. Taryfy dla zbiorowego zaopatrzenia w wodę i zbiorowego odprowadzania ścieków w 2009 roku. Socotec Polska Sp. z o.o. 5/6

6 Zestawienie porównawcze kosztów inwestycyjnych, operacyjnych, reagentów, energii oraz zagospodarowania odpadów procesowych zostało przedstawione w tabeli poniŝej. Przy przyjętych załoŝeniach najbardziej optymalny pod względem kosztów inwestycyjnych oraz operacyjnych jest pół-suchy system oczyszczania spalin z odazotowaniem typu SNCR. Mokre odsiarczanie spalin charakteryzuje się najmniejszą ilości powstających stałych pozostałości oraz najniŝszą konsumpcją reagentów. NaleŜy jednak pamiętać, Ŝe w metodzie tej powstają ścieki wymagające oczyszczenia przed ich zrzutem do kanalizacji oraz duŝe ilości pyłów wyłapanych w pierwszym stopniu odpylania czyli elektrofiltrze. Ze względu na brak danych nie uwzględniono w analizie kosztu i zuŝycia reagentów wykorzystywanych do oczyszczania wody procesowej z mokrego odsiarczania spalin. Zestawienie porównawcze kosztów analizowanych konfiguracji oczyszczania spalin Metoda oczyszczania spalin Koszt inwestycyjny Koszt obsługi Koszt reagentów i wody Koszt energii Koszty zagospodarowania odpadów PLN PLN PLN PLN PLN SD+SCR SD+SNCR WET+SCR WET+SNCR Na podstawie powyŝszego zestawienia wyników, dalszej analizie poddano rozwiązanie instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych z wykorzystaniem pół-suchej metody oczyszczania spalin z odazotowaniem typu SNCR. Socotec Polska Sp. z o.o. 6/6