Ekologiczna Elektrociepłownia na paliwo alternatywne z zastosowaniem Technologii D4

Transkrypt

1 PL-US DG przedstawia: Ekologiczna Elektrociepłownia na paliwo alternatywne z zastosowaniem Technologii D4 firmy: 1

2 Technologie na rynku Gospodarki Odpadami 1. SKŁADOWANIE technologia znana od 6000 lat, z emisją do powietrza metanu, 30x bardziej szkodliwego niż CO2 2. SPALANIE technologia unowocześniana od 6000 lat, utylizacja termiczna dużych ilości odpadów (emisja dioxyn i furanów) 3. ZGAZOWANIE to przetwarzanie odpadów na gaz syntetyczny (syngas) poprzez ich częściowe SPALANIE (emisja dioxyn i furanów) 4. ZGAZOWANIE W ŁUKU PLAZMOWYM to odgazowanie dużych ilości odpadów w bardzo wysokich temperaturach (bez emisji dioxyn i furanów), jedna z najdroższych technologii 5. PIROLIZA to odgazowanie odpadów, najczęściej jednorodnych, przemiana wsadu w trudny do oczyszczenia syn-gaz do produkcji energii, ok % odpadu stałego (bez emisji dioxyn i furanów) 6. HYDRO-PIROLIZA (Dewolatyzacja D4 jedyna na rynku WtE) bezemisyjne odgazowanie 10 tys. Mg/rok (lub wielokrotności) odpadów różnorodnych, produkcja czystego syn-gazu do produkcji energii, max. 15% odpadu stałego w postaci paliwa węglowego, emisja jak przy spalaniu gazu ziemnego (bez emisji dioxyn i gazów) Pierwszy w Polsce Węzeł Technologii D4 uruchomiony! Marzec

3 Gospodarka Odpadami - etapy 1. ZBIERANIE od mieszkańców (w tym wstępna segregacja) 2. SEGREGACJA oddzielanie odpadów do recyklingu (materiałowego i energetycznego) 3. RECYKLING SUROWCÓW WTÓRNYCH metale, papier, szkło, PET, etc. Problem: co z resztą odpadów energetycznych po 2012 roku o kaloryczności powyżej 6 GJ/Mg? 4. PRODUKCJA RDF kosztowny proces segregacji i mieszania odpadów do recyklingu energetycznego (spalanie w spalarniach i w cementowniach), lub 5. PRZETWARZANIE w INSTALACJI D4 jako paliwo alternatywne blisko zero-emisyjna przemiana odpadów na syn-gaz, a następnie na energię elektryczną i ciepło Pierwszy w Polsce Węzeł Technologii D4 uruchomiony w Marcu

4 Co to jest Technologia D4? Inaczej: Dewolatyzacja D4 to autorska, innowacyjna technologia firmy D4 Energy Group wykorzystująca dwa procesy pirolizy w Instalacji D4: 1. Pirolizę: odgazowanie w wysokiej temperaturze w atmosferze beztlenowej, oraz 2. Hydro-pirolizę: pirolizę (j.w.) w atmosferze wzbogaconej wodorem (z produkowanego syn-gazu). Hydro-piroliza maksymalizuje proces odgazowania, minimalizuje ilość odpadów stałych pochodzących z procesu (paliwo węglowe) oraz maksymalizuje czystość i kaloryczność powstającego syn-gazu i energii. 4

5 Instalacja D4 Przykłady surowców (zmieszanych) do przetwarzania na syn-gaz i energię elektryczną i cieplną 1. Odpady komunalne, poprodukcyjne, przemysłowe 2. Tworzywa sztuczne, plastik, folie 3. Opony i gumy 4. Odchody i odpady zwierzęce (bez mączki kostnej) 5. Pozostałości z przetwórni drobiu (także pióra) 6. Drewno (okna, drzwi, gałęzie) 7. Łupki orzechów 8. Nasiona zepsute lub po fermentacji 9. Papier, tektury, tetra-pak 10. Osady z oczyszczalni ścieków 11. Wykładziny 12. Żywice 13. Biomasa rolnicza, kompost 14. Skażona ziemia (benzyny, oleje, ropa naftowa, etc.) 15. Elementy samochodów 16. Utylizacja starych składowisk 17. Inne? Zapytaj jeżeli ma w swojej strukturze węgiel, to TAK 5

6 Dewolatyzacja D4 Czy piroliza jest czysta? Piroliza w opinii ekspertów, przed powstaniem Technologii D4: Źródło: Centrum Gospodarki Odpadami Instytutu Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego w Warszawie, o/katowice, Rok 2005 W procesie pirolizy w wyniku rozkładu surowca zawierającego węgiel, bez dostępu powietrza, w wysokiej temperaturze powstaje tzw. gaz pirolityczny (gaz syntetyczny = syn-gaz), który jest gazem palnym o składzie chemicznym zbliżonym do gazu ziemnego (wodór H 2 10%, metan CH 4 20%, etan, eten, propen i buten ok. 30%, tlenek węgla, dwutlenek węgla i inne). Ze spalania syn-gazu powstają emisje o mniejszej ilości zanieczyszczeń niż przy spalaniu gazu ziemnego. 6

7 Dewolatyzacja D4 Czy jest bezpieczna? Piroliza w opinii ekspertów, przed powstaniem Technologii D4: Źródło: Badania nad pirolityczną likwidacją, neutralizacją i utylizacją wybranych odpadów Tomasz Dąbrowski, Tadeusz Piecuch, Grzegorz Popiół Katedra Technologii Wody, Ścieków i Odpadów, Politechnika Koszalińska rok Brak zjawiska spalania odpadów podczas procesu pirolizy jest powodem, dla którego dioksyny i furany nie powstają w tym procesie. 2. Największą zaletą procesu pirolizy i zasadniczą przewagą nad procesem spalania jest to, że dla czystości powietrza piroliza jest w pełni bezpieczna. 7

8 Instalacja D4 Emisje bliskie-zero (źródło: D4 Energy Group) Dla: 1,5 MMBtu/hr 281 m 3 /h EMISJE*: Wielkości emisji Instalacji D4 Wielkości emisji Instalacji D4 - po przeliczeniu na jednostki SI [lbs/mmbtu] [mg/m 3 ] Dopuszczalna wielkość emisji do powietrza (wg Dyrektywy 2000/76/WE) Średnie wartości dzienne [mg/m 3 ] Pył zawieszony 0, ,01 10 Dwutlenek siarki SO 2 0, , Tlenki azotu NO X 0, ,03 400** Lotne związki organiczne - wyrażone jako węgiel organiczny ogółem 0, ,01 10 Tlenek węgla CO 0, ,2 50 Dwutlenek węgla CO 2 45, Bilans: składowiskoodgazowanie Dioksyny i furany 0,00 0,00 0,1 [ng/m 3 ] * Podane w tabeli wielkości mogą ulegać zmianie w zależności od składu chemicznego utylizowanych odpadów ** Dla instalacji poniżej 5 MW 8

9 Cena Instalacji D4 Cena Modułu CHP Razem inwestycja $ 7,0 mln USD $ 1,5 mln USD (opcjonalnie) $ 8,5 mln USD 1. Część przygotowawcza Taśmociąg do finalnej selekcji odpadów Kruszarka (5x5cm) System do suszenia wsadu Urządzenie załadowcze Młyn młotkowy 2. Część technologiczna: Cyklon Próżniowy i Komora Dozująca do separacji powietrza Podajniki ślimakowe próżniowe Reaktor D4 z komorą wejściowa dla wsadu i dodatkowego syn-gazu i komorą wyjściową z separacją gazu i węgla pierw. 3. Część energetyczna: Układ chłodzenia, filtrowania i magazynowania syn-gazu System do chłodzenia i odbioru węgla Zestaw generatorowy W cenie każdej Instalacji D4 wliczone jest również: Automatyka dla poszczególnych elementów, oprzyrządowanie, system monitoringu pracy urządzenia i system ciągłego monitoringu emisji. W cenę wliczony jest także trening dla obsługi i konserwacji. UWAGA: Cena nie zawiera urządzeń do odzyskiwania ciepła odpadowego (np. wymienniki ciepła, etc.) z Instalacji D4. Może to być przedmiotem odrębnych negocjacji. 9

10 Instalacja D4 Czy się opłaca? 1. Instalacja D4 przyjmuje ok. 50 Mg wilgotnego posegregowanych odpadów (ok. 55% wilgotności), po osuszeniu 30 Mg suchego wsadu (ok. 15%, ok. 14 GJ/Mg) na dobę 50 Mg x 340 dni x 150 PLN/Mg (za utylizację odpadów) = PLN 2. Produkcja energii elektrycznej 1,5 MWe x 24 h x 340 dni x 200 PLN/MWh (odbiór na SN/NN) PLN 1,5 MWe x x 24 h x 340 dni x 287 PLN/MWh x 42% (zielone cert.) PLN Razem za sprzedaż energii elektrycznej rocznie: = PLN 3. Produkcja ciepła w Instalacji D4 2,5 MWt x 24h x 340 dni x 155 PLN/MWth x 50% (suszenie 50%) = PLN 2,5 MWt x 24h x 340 dni x 129 PLN/MWth (żółte certyfikaty) = PLN 4. Produkcja do 4,5 Mg/dzień węgla (do 15 % wsadu) 4,5 Mg x 340 dni x 300 PLN/Mg (paliwo węglowe) = PLN przychody razem: PLN 5. Roczny koszt obsługi i eksploatacji (bez amortyzacji i kosztów finansowych) PLN 6. EBITDA (zysk przed potrąceniem odsetek od kredytów, podatków i amortyzacji): PLN : 3,4 PLN/ 1 USD = $ USD 7. Wysokość inwestycji $ 8,5 mln USD 8. Prosty okres zwrotu z inwestycji poniżej 3,5 roku Uwaga: Instalacja D4 już w drugim roku eksploatacji zapewnia zysk 10

11 Instalacja D4 Schemat uproszczony 11

12 Instalacja D4 Dane: technologia i emisje UWAGA WSTĘPNA: Odgazować/pirolizować można zarówno paliwo alternatywne powstające na bieżąco (z odpadów organicznych i syntetycznych) jak i paliwo już zdeponowane na składowisku (rekultywacja i/lub ograniczanie wypełniania). 1. W Reaktorze D4 zachodzą dwie reakcje pirolizy (piroliza beztlenowa i hydro-piroliza dla maksymalnego zgazowania wsadu), w trybie ciągłym (24 h/dobę), w temperaturze do 850 C. 2. Nie tworzą się dioksyny, furany, itp. (nie zachodzi spalanie surowca/wsadu), zachodzi proces rozpadu molekularnego odpadów na syn-gaz i paliwo węglowe. 4. Emisje podczas spalania syn-gazu są takie same jak przy spalaniu gazu ziemnego w domu (czyli wielokrotnie niższe od wymogów Dyrektywy 2000/76/WE i Prawa Ochrony Środowiska w Polsce) 12

13 Instalacja D4 Dane: proces i produkty 5. Instalacja D4 zamienia ok. 50 Mg wilgotnego odpadu na 30 Mg suchego wsadu (kaloryczność min.13 GJ/t, wilgotność ok.15-20%), w procesie ciągłym (24h/7dni), w gaz syntezowy (syn-gaz), z którego możemy wyprodukować: ok. 1,5 MW energii elektrycznej oraz min. 2,5 MW ciepła odpadowego 6. Ok. 5% - 15% wsadu zamienia się w paliwo węglowe (o wartości opałowej ok. 25,000 kj/kg). 7. Dla potrzeb własnych Instalacja D4 używa: a. ok. 10% gazu syntezowego (grzanie komór Reaktora D4), b. ok. 15% energii elektrycznej (silniki elektryczne Instalacji), Uwaga: Ciepło odpadowe może służyć do dosuszania wsadu i/lub sprzedaż do lokalnej sieci ciepłowniczej. 8. Ciśnienie podczas procesu Dewolatyzacji D4 to max. 1-2 Atm, dlatego obowiązuje minimalny, wymagany obszar bezpieczeństwa dla systemów gazowych. 13

14 Instalacja D4 Dane: inżynieryjno-projektowe 10. Powierzchnia na przygotowanie i magazynowanie wsadu dla jednej Instalacji D4 to około 250 m Powierzchnia potrzebna do ustawienia części technologicznej Instalacji D4 to podłoga betonowa o grubości min. 20 cm, o wielkości max. 10m x 25m = 250 m 2 (dla urządzeń finalnego przygotowania wsadu, Reaktora D4, systemu chłodzenia, czyszczenia i odbioru syn-gazu, odbioru węgla pierwiastkowego [paliwa węglowego] i dla bloku energetycznego). 11. Realizacja zamówienia: 8-10 miesięcy od podpisania Umowy Zakupu Instalacji D4, rozruch 2-4 tygodnie, pełna gwarancja 2 lata (szczegóły, np. rozszerzenie gwarancji, realizacji i usług do uzgodnienia podczas negocjacji Umowy Zakupu). 12. Łatwość montowania i demontażu Instalacji D4 (w razie potrzeby: pełny cykl od demontażu do uruchomienia w nowym miejscu to ok. 6-8 tygodni). 14

15 Instalacja D4 Część technologiczna Instalacja do przetwarzania paliwa alternatywnego: Od rozdrobnienia wsadu i separacji wsadu od powietrza (po prawej stronie), poprzez wysokotemperaturowy Reaktor D4 (w centrum) do komory wyjściowej, separatora syngazu i węgla, filtra wodnego, chłodnicy i podajnika węgla (z lewej strony) 15

16 Instalacja D4 Elementy produkowane i elementy zamawiane Poza Reaktorem D4, który jest urządzeniem opatentowanym przez firmę D4 Energy Group i produkowanym w USA pozostałe maszyny/urządzenia Instalacji D4 są kupowane u sprawdzonych, wieloletnich producentów tych maszyn i urządzeń i przystosowywane są do współpracy z Instalacją D4. Uwaga: od 2013 planowana jest produkcja w Polsce. 16

17 Instalacja D4 Przygotowany wsad Paliwo alternatywne (z różnorodnych odpadów). Optymalne wymiary gotowego wsadu Instalacji D4 to elementy ok. 5x5x1 cm; wilgotność ok. 15% 17

18 Instalacja D4 Proces przekształcania wsadu w syn-gaz Młyn młotkowy (po prawej) mielący paliwo alternatywne (wsad) na pył procesowy, Pompa powietrzna (po lewej) przesyła rozdrobnione paliwo do cyklonu aby odseparować powietrze i wsad 18

19 Instalacja D4 - Separacja powietrza Z młyna młotkowego wsad przesyłany jest do Cyklonu separacyjno-próżniowy (po prawej u góry), Komora próżniowa separacyjno-dozująca (u dołu cyklonu), Próżniowy przenośnik ślimakowy (skośnie w środku) Pojemnik próżniowy, dozujący wsad do komory wejściowej Reaktora D4 (po lewej u góry) W workach pod ścianą paliwo alternatywne 19

20 Instalacja D4 - Komora Próżniowa i Komora Wejściowa Reaktora D4 Komora próżniowa dozująca (po prawej u góry), z czujnikiem ilości wsadu, dozująca paliwo alternatywne (wsad) do komory wejściowej Reaktora D4 Próżniowy podajnik ślimakowy z zaworem zabezpieczający (ukośnie, centralnie), Próżniowa komora wejściowa (po lewej u dołu) do wprowadzania wsadu i dodatkowego syn-gazu do Reaktora D4 20

21 Instalacja D4 Komora Wejściowa Reaktora D4 Przejście wsadu z Komory Wejściowej do 2 komór procesowych Reaktora D4, w których wsad zamienia się w syn-gaz i węgiel pierwiastkowy w procesie Dewolatyzacji D4 (podwójnej pirolizy): 21

22 Instalacja D4 Reaktor Dewolatyzacji D4 Palniki górne na korpusie Reaktora, (palniki z tyłu Reaktora są na dole) dla naturalnej cyrkulacji i ogrzewania poziomych komór Reaktora, w których zachodzi podwójna piroliza, Reaktor D4 Porównanie rozmiarów: reaktor i człowiek, Stanowisko poboru próbek syn-gazu (po lewej, na dole) 22

23 Instalacja D4 Palnik dwupaliwowy i wylot gorących spalin syn-gazu Wylot spalin syn-gazu podgrzewających z zewnątrz komory Reaktora D4 (główne źródło ciepła odpadowego) Zespół pogrzewacza i palnika syngazu (jeden z dwóch) na górnej części obudowy Reaktora D4 (po drugiej stronie Reaktora są dwa zespoły w dolnej części) 23

24 Instalacja D4 Komora wyjściowa Komora wyjściowa z Reaktora Dewolatyzacji D4. Następuje w niej separacja syngazu (część górna) i węgla pierwiastkowego (część dolna). Żółte obudowy są od silników obracających podajnikami ślimakowymi komory Reaktora Dewolatyzacji D4. Na dole początek podajnika (chłodzonego) transportującego węgiel do pojemnika 24

25 Instalacja D4 Oczyszczanie syn-gazu Odgałęzienie rurociągu z syngazem (w środku), skierowanym na tył Reaktora, służącym do wzbogacenia wodorem procesu pirolizy (hydro-piroliza) w Reaktorze Wylot syn-gazu z komory wyjściowej Reaktora D4 (z prawej) do filtra wodnego (po lewej) a następnie do chłodnicy i do bloku energetycznego Uwaga: Prezentacja nie jest ofertą handlową 25

26 Instalacja D4 Zawrót syn-gazu turbodoładowanie Przesłanie syn-gazu z komory wyjściowej Reaktora D4 (komory separacji gazu i węgla) do komory wejściowej dla wzbogacenia środowiska w Reaktorze D4 w wodór (równoległe procesy: pirolizy i hydropirolizy) W głębi opatentowana pompa dozująca syn-gaz do komory wejściowej (patrz: następne zdjęcie) 26

27 Instalacja D4 - Pompa dozująca syn-gaz Główny patent D4 Energy Group, Inc. - pompa powodująca turbodoładowanie procesu Dewolatyzacji D4: Opatentowana pompa D4 dozuje określaną ilość syn-gazu do komory wejściowej. Następuje wzbogacenie środowiska w Reaktorze D4 w dodatkowy wodór dla uzyskania procesu hydropirolizy aby zmaksymalizować proces dekompozycji paliwa alternatywnego (odpadów) w Reaktorze. 27

28 Instalacja D4 Transport węgla do pojemnika Podajnik z kołnierzem chłodzącym przesyłającym węgiel pierwiastkowy do pojemnika magazynującego. 28

29 Instalacja D4 Ekran sterująco/kontrolny Ekran dotykowy końcówka systemu kontrolowania, ustawiania, sterowania i monitorowania procesu Dewolatyzacji D4 w Instalacji D4 29

30 Instalacja D4 Część Technologiczna 30

31 Instalacja D4 Generowanie energii z syn-gazu Przykładowe zestawy generatorów na średnio-kaloryczny syn-gas od firm: GE Jenbacher MWM-CAT Marka i wielkość zestawu generatorowego (silnik+generator) jest uzależniona od wymagań klienta. Zestaw (drugie źródło ciepła odpadowego) NIE jest elementem wliczonym w cenę Instalacji D4. 31

32 Instalacja D4 PODSUMOWANIE 1. Źródło dochodu dla Inwestora: zbilansowana, opłacalna produkcja energii elektrycznej (z zielonymi, żółtymi i/lub czerwonymi certyfikatami ), ciepła i węgla pierwiastkowego (paliwo dla EC, materiał do produkcji filtrów wodnych, paliwa płynnego, etc.) 2. Blisko zero emisji podczas przetwarzania wsadu w syn-gaz 3. Opłacalny czas zwrotu inwestycji (ok. 6 lat) 4. Oszczędności wynikające z obniżenia kosztów związanych z opłatą marszałkowską za składowanie odpadów 5. Przedłużenie możliwości działania istniejących składowisk 6. Nowe miejsca pracy 7. Podniesienie atrakcyjności regionu rozwój gospodarczy 8. Pierwszy Węzeł D4 w Polsce uruchomiony, Marzec

33 Instalacja D4 Kontakt: PLUS DG Polska, Biuro Inżynieryjne, rok zał Jan J. Biedak Dyrektor Zarządzający, Właściciel Jacek Leźnicki Dyrektor Techniczny Maciej Helis Dyrektor Finansowy, Koordynator Projektów Jerzy Pichelski Dyrektor Handlowy, Koordynator Projektów Paweł Biedak Dyrektor Regionalny, Koordynator Projektów Michał Krysztofiak Dyrektor Regionalny, Koordynator Projektów Adres: ul. J. Fałata 6, lok. 34, Warszawa Tel. : ; Faks: office@plusdg.com Web-site: NIP: REGON: Zapraszamy do współpracy! 33