Doświadczenia TAURON Wytwarzanie S.A. Oddział Elektrownia Jaworzno III w Jaworznie ze spalania oraz współspalania biomasy w Elektrowni II

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Doświadczenia TAURON Wytwarzanie S.A. Oddział Elektrownia Jaworzno III w Jaworznie ze spalania oraz współspalania biomasy w Elektrowni II"

Ewa Adamska
8 lat temu
Przeglądów:

1 Doświadczenia TAURON Wytwarzanie S.A. Oddział Elektrownia Jaworzno III w Jaworznie ze spalania oraz współspalania biomasy w Elektrowni II Jarosław Walas

2 Grupa TAURON Zasięg działania Podstawowa działalność 1. Wydobycie węgla 2. Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła 3. Dystrybucja energii elektrycznej 4. Obrót energią elektryczną 5. Dystrybucja i sprzedaż ciepła

3 Oddział Elektrownia Jaworzno III

4 Oddział Elektrownia Jaworzno III

5 Elektrownia II 2 bloki 70 MWe 115 MWt kotły CFB260, turbiny 13CK70 Blok OZE 50 MWe (91 MWt) kocioł Ofz-201, turbina 10CK60 Teren przeznaczony pod budowę bloku 910 MWe

Współspalanie biomasy w kotłach CFB 260 Moc cieplna 180 MW t Moc elektryczna 70 Mw e Ciśnienie pary świeżej 13,7 MPa Temperatura pary świeżej 540

6 Współspalanie biomasy w kotłach CFB 260 Moc cieplna 180 MW t Moc elektryczna 70 Mw e Ciśnienie pary świeżej 13,7 MPa Temperatura pary świeżej 540 C Wydajność nominalna 260 t/h Temp. wody zasilającej 220 C Sprawność 91 % Emisje: NO mg/nm 3 SO mg/nm 3 CO 310 mg/nm 3 Pył 50 mg/nm 3

świeżej 540 C Wydajność nominalna 260 t/h Temp.

7 Współspalanie biomasy w kotłach CFB 260 Biomasa w postaci mączki mięsno-kostnej Biomasa Agro płynna: gliceryna Biomasa leśnej (zrębki) Biomasa Agro

8 Współspalanie mączki mięsno-kostnej 2003 r. Podstawowym celem próby było znalezienie sposobu zagospodarowywania mączki mięsno-kostnej w aspekcie ochrony zdrowia ludzi, zwierząt i środowiska, a także pozyskanie alternatywnego źródła paliwa odnawialnego. W trakcie próby oceniony został wpływ współspalania mączki na pracę kotła. Prowadzona była ciągła rejestracja emisji pyłu, SO 2, CO, NO X oraz parametrów pracy kotła w tym temperatury w komorze paleniskowej, ilości tlenu na wyjściu z komory paleniskowej. Badaniom poddany został również popiół lotny i denny pod kątem zawartości metali ciężkich

także pozyskanie alternatywnego źródła paliwa odnawialnego. W trakcie próby oceniony został wpływ współspalania mączki na pracę kotła.

9 Współspalanie mączki mięsno-kostnej Wartość opałowa MJ/kg Zawartość popiołu % Zawartość siarki - 0,46 0,58 % Wilgoć całkowita - 1,4 1,8 %

10 Koncesja 24 marzec 2005 Na podstawie Dokumentacji Uwierzytelniającej Instalacji do produkcji energii ze źródeł odnawialnych w Południowym Koncernie Energetycznym S.A. Elektrownia Jaworzno III Elektrownia II Prezes Urzędu Regulacji Energetyki wydał Decyzję o przyznaniu rozszerzenia koncesji na produkcję energii z odnawialnych źródeł (OŹE) metodą współspalania mączki mięsno kostnej z paliwami podstawowymi w PKE S.A Elektrowni Jaworzno III Elektrownia II

Elektrownia Jaworzno III Elektrownia II Prezes Urzędu Regulacji Energetyki wydał Decyzję o przyznaniu

11 Współspalanie mączki mięsno-kostnej

12 Współspalanie mączki mięsno kostnej

13 Współspalanie zrębek drzewnych Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 0,7 4,6 % Zawartość siarki - 0,01 % Wilgoć całkowita %

14 Współspalanie zrębek drzewnych Na początku sierpnia 2004 wykonano próbę współspalania biomasy w postaci zrębków drzewnych. Próba miała na celu określenie możliwości ilości współspalania biomasy. W trakcie tej próby spalono około 2500 t zrębków od różnych dostawców.

Próba miała na celu określenie możliwości ilości współspalania

15 Współspalanie zrębek drzewnych Podczas próby próbowano podać biomasę do kotła w czystej postaci. Ten etap zakończył się niepowodzeniem z powodu zawieszania się biomasy w każdym zbiorniku posiadającym skośne ściany lub kraty.

Ten etap zakończył się niepowodzeniem z powodu

16 Współspalanie biomasy Agro

17 Współspalanie biomasy Agro Pelet z łuski słonecznika Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 1,3 4,6 % Zawartość siarki - 0,09 0,18 % Wilgoć całkowita - 8,2 9,8 %

18 Współspalanie biomasy Agro Pelet z makuchu rzepakowego Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 5,4 10,4 % Zawartość siarki - 0,1 0,5 % Wilgoć całkowita - 9,6 10,0 %

19 Współspalanie biomasy Agro Pelet ze słomy Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 5,4 7,2 % Zawartość siarki - 0,1 0,5 % Wilgoć całkowita - 8,1 12,5 %

20 Współspalanie biomasy Agro Pelet z DDGS (podestylacyjny susz zbożowy) Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 4,4 5,9 % Zawartość siarki - 0,26 0,34 % Wilgoć całkowita - 7,1 9,2 %

18000 19000 kj/kg Zawartość popiołu - 4,4 5,9 %

21 Współspalanie biomasy Agro Pelet z otrąb zbożowych Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 4,3 6,9 % Zawartość siarki - 0,16 0,2 % Wilgoć całkowita ,5 %

22 Współspalanie biomasy Agro Wytłoki owocowe Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 1,3 1,6 % Zawartość siarki - 0,09 0,11 % Wilgoć całkowita ,2 %

23 Współspalanie biomasy Agro Trzcina pospolita Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 2,6 8,4 % Zawartość siarki - 0,03 0,06 % Wilgoć całkowita - 6,9 9,3 %

24 Współspalanie biomasy Agro Łuska kakao Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 6,9 7,3 % Zawartość siarki - 0,15 0,18 % Wilgoć całkowita - 12,5 13,4 %

25 Współspalanie biomasy Agro Olejowiec gwinejski Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 3 % Zawartość siarki - 0,09 % Wilgoć całkowita - 8 %

26 Współspalanie biomasy płynnej gliceryny Wartość opałowa kj/kg Zawartość popiołu - 4,1 % Zawartość siarki - 0 % Wilgoć całkowita - 1,9 10,2 %

27 Współspalanie biomasy płynnej gliceryny Ciecz, gęsta, nietoksyczna, o słodkim smaku miesza się z wodą we wszystkich proporcjach; spala się w powietrzu jasnożółtym, kopcącym płomieniem; ma właściwości higroskopijne.

28 Współspalanie biomasy płynnej gliceryny

29 Parametry zapalności i wybuchowości wybranych biomas Parametr Makuch rzepakowy Otręby Pelety z łuski słonecznika Pelety ze słomy Maksymalne ciśnienie wybuchu p max, [bar] 6,5±0,3 6,9±0,3 7,3±0,4 8,2±0,4 Maksymalna szybkość narastania ciśnienia (dp/dt) max [bar/s] 50±15 60±20 77±23 122±37 Wskaźnik wybuchowości K st max [m bar/s] 13±4 18±5 21±6 33±10 Dolna granica wybuchowości DGW [g/m 3 ] 750±16,5 750±10,8 1500±32,9 500±6,1 Temperatura zapłonu obłoku pyłu T CL [ C] 460±3,6 410±3,6 440±3,6 445±3,6 Temperatura zapłonu warstwy pyłu T 5 mm [ C] >400 > ±2,9 300±2,9 Minimalna energia zapłonu obłoku pyłu MIE [mj] 865<W min <1250 9,8<MIE<16,2 98<MIE<150 10<MIE<16

30 Parametry zapalności i wybuchowości wybranych biomas

31 Przystosowanie instalacji współspalania biomasy do Dyrektywy ATEX

32 Przystosowanie instalacji współspalania biomasy do Dyrektywy ATEX

33 Przystosowanie instalacji współspalania biomasy do Dyrektywy ATEX

34 Przystosowanie instalacji współspalania biomasy do Dyrektywy ATEX

35 System tłumienia wybuchu HRD

36 System tłumienia wybuchu HRD

37 Kocioł OFz-201 Przekazany do eksploatacji 31 grudnia 2012 Dedykowany do spalania biomasy

38 Kocioł OFz-201 Moc elektryczna bloku: 50MW e Typ kotła: fluidalny, cyrkulacyjny OFz-201 Moc cieplna kotła 139,7 MW t Sprawność kotła > 91,5% Minimum techniczne 40% Min. masowy udział biomasy agro 20% Zużycie paliwa gwarancyjnego 50,4 t/h t/rok W tym: t/rok biomasa leśna t/rok biomasa agro

39 Sylwetka kotła

40 Komora paleniskowa

41 Wymiana dozowników celkowych Nowy dozownik celkowy tnący z certyfikatem ExZu

42 Wymiana ślimaków wygarniających biomasę ze zbiorników przykotłowych Budowa odporna na duże obciążenia długi cykl żywotności

43 Modernizacja układu odprowadzania popiołu dennego

44 Zabezpieczenie przed wybuchem dysze mgłowe firmy MONTOREM Redukcja pylenia przy pomocy mgły wodnej

45 Zabezpieczenie przed wybuchem (tłumienie wybuchu) system HRD firmy Tessa Zabezpieczenie instalacji zbiorników przykotłowych Producent: Kidde Brand- und Explosionsschutz GmbH Zastosowanie: ochrona przeciwwybuchowa w przypadku występowania substancji łatwopalnych, w stężeniach wybuchowych butle HRD stosowane są do ochrony przed wybuchem aparatów, zbiorników, kanałów i przewodów rurowych, w których występują pyły klasy ST1-ST3 oraz gazy i mieszaniny hybrydowe, w każdej gałęzi przemysłu

Zabezpieczenie przed wybuchem (tłumienie wybuchu) system HRD firmy RSBP Zabezpieczenie instalacji transportu biomasy Zasada działania opiera się o pomiar, analizę wskazań oraz odpowiednią reakcję.

46 Zabezpieczenie przed wybuchem (tłumienie wybuchu) system HRD firmy RSBP Zabezpieczenie instalacji transportu biomasy Zasada działania opiera się o pomiar, analizę wskazań oraz odpowiednią reakcję. Detekcja eksplozji odbywa się przy pomocy detektorów ciśnieniowych. W momencie, gdy zmiana ciśnienia przekroczy ustalony, dopuszczalny zakres wysyłany jest sygnał do centrali sterującej, która inicjuje otwarcie zaworu butli z substancją chemiczną. W efekcie następuje jej rozpylenie przez odpowiednie dysze, co prowadzi do stłumienia wybuchu. Najważniejszą cechą systemu HRD jest szybki czas reakcji. Cały proces liczony jest w milisekundach.

W przypadku przekroczenia ciśnienia roboczego wewnątrz urządzenia nastąpi rozerwanie membrany, zamontowanej na obudowie

47 Zabezpieczenie przed wybuchem (odciążenie wybuchu) system paneli dekompresyjnych Zabezpieczenie instalacji magazynowania biomasy W normalnych warunkach eksploatacyjnych otwór odprowadzający jest zamknięty membraną. W przypadku przekroczenia ciśnienia roboczego wewnątrz urządzenia nastąpi rozerwanie membrany, zamontowanej na obudowie urządzenia, a tym samym dojdzie do odciążenia powstałego ciśnienia. W ten sposób urządzenie jest narażone na ciśnienie mniejsze niż jego wytrzymałość

Zabezpieczenie przed wybuchem sieci aspiracyjne Zabezpieczenie instalacji rozładunku biomasy Sieci aspiracyjne służą do obniżenia koncentracji mieszanki

48 Zabezpieczenie przed wybuchem sieci aspiracyjne Zabezpieczenie instalacji rozładunku biomasy Sieci aspiracyjne służą do obniżenia koncentracji mieszanki pyłowopowietrznej, która pojawia się wewnątrz przenośników układu rozładunku biomasy. W wyniku ich działania zmniejsza się ryzyko wystąpienia atmosfery stwarzającej zagrożenie wybuchem.

49 Biomasa leśna

50 Biomasa agro

51 Rozładunek biomasy Stacje rozładunku zrębki drzewnej

52 Kontrola biomasy - ważenie Na stanowisku oprócz ważenia następuje weryfikacja dokumentów dostarczanych wraz z biomasą oraz kierowanie na konkretną stację rozładowczą

53 Kontrola biomasy fotografowanie dostaw Fotografowanie każdego samochodu

54 Kontrola biomasy fotografowanie dostaw

55 Kontrola biomasy fotografowanie dostaw i pobieranie prób pierwotnych

56 Kontrola biomasy fotografowanie dostaw i pobieranie prób pierwotnych

57 Kontrola biomasy ilość dostaw i zwrotów Rok Ilość dostaw Ilość zwrotów % ,45% ,25%

58 Czas pracy bloków Blok nr 1 Blok nr 2 Blok nr 3 Czas pracy bloków od zainstalowania do 31 sierpnia 2014 r. w [h] Czas pracy w 2014 r. w [h]

59 Produkcja energii zielonej ,18 4, ,39 3, , ,33 9, ,71 19, ,86 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Współspalanie OZE Udział w całkowitej produkcji %

60 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

Dostosowanie Elektrowni Skawina S.A. do produkcji energii odnawialnej z biomasy jako główny element opłacalności wytwarzania energii elektrycznej

Marek Bogdanowicz Elektrownia Skawina Dostosowanie Elektrowni Skawina S.A. do produkcji energii odnawialnej z biomasy jako główny element opłacalności wytwarzania energii elektrycznej Dostosowanie Elektrowni