Nie taki węgiel straszny jak go malują Omówienie właściwości ogrzewania paliwami stałymi (nie tylko węglem). Wady i zalety każdego z paliw

Transkrypt

1 Konferencja Ekologiczna Gmina. Ogrzewamy z głową Katowice, 22 kwietnia 2016 r. Nie taki węgiel straszny jak go malują Omówienie właściwości ogrzewania paliwami stałymi (nie tylko węglem). Wady i zalety każdego z paliw Katarzyna Matuszek

2 Zawartość prezentacji : 1. O Instytucie 2. Ogólnie o spalaniu NISKA EMISJA 3. Paliwa stałe 4. Nowoczesne kotły c.o. zasilane paliwami stałymi 5. Możliwości poprawy emisji zanieczyszczeń z kotłów c.o. z ręcznym zasypem paliwa

3 Infrastruktura ZESPÓŁ LABORATORIÓW Zespół Laboratoriów IChPW od 1996 r. posiada Certyfikat Akredytacji Nr AB 081 potwierdzający spełnienie wymagań normy PN-EN ISO/IEC 17025:2005. LABORATORIUM PALIW I WĘGLI AKTYWNYCH 92 akredytowane metody badawcze LABORATORIUM GAZÓW PRZEMYSŁOWYCH I PRODUKTÓW WĘGLOPOCHODNYCH 32 akredytowane metody badawcze LABORATORIUM TECHNOLOGII SPALANIA I ENERGETYKI 12 akredytowanych metod badawczych LABORATORIUM TECHNOLOGII KOKSOWNICZYCH 12 akredytowanych metod badawczych Rocznie Zespół Laboratoriów wykonuje około różnych analiz badając około 3000 próbek.

4 Infrastruktura CENTRUM CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH Instalacja usuwania CO 2 metodą absorpcji aminowej Instalacja suszenia paliw stałych Instalacja spalania paliw w turbinie gazowej Instalacja zgazowania biomasy Wielofunkcyjne stanowisko brykietowania i granulowania Instalacja odgazowania paliw stałych w złożu stacjonarnym Instalacja spalania objętościowego paliw Instalacja badawcza urządzeń grzewczych małej mocy i paliw stałych Instalacja zgazowania i oksyspalania paliw stałych w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fuidalnym Instalacja konwersji paliw w reaktorze z tlenkową pętlą chemiczną Instalacja zgazowania/pirolizy paliw stałych

5 Teoria procesu spalania czyli skąd bierze się problem paliwo + powietrze strefa wysokich temperatur czas spaliny spalanie przeciwprądowe spalanie współprądowe

6 powietrze powietrze Teoria procesu spalania czyli skąd bierze się problem Schemat procesu spalania paliwa złoże paliwa złoże paliwa spalanie przeciwprądowe spalanie współprądowe - niekontrolowane warunki spalania - DUŻA EMISJA - kontrolowane warunki spalania - MAŁA EMISJA

7 Rynek paliw dla ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce mln t węgla kamiennego (dane Spółek Węglowych) 6 8 mln t biomasy (dane Głównego Urzędu Statystycznego) 0,5 1 mln t węgla brunatnego (dane szacunkowe) 0,5 1 mln t odpadów (dane szacunkowe)

8 Urządzenia ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce (o mocy do 500 kw) 75% 20% 5% kocioł z automatycznym ciągłym podawaniem paliwa silnik sterowany elektronicznie kotły sterowane automatycznie (retortowe, kotły rusztowe i inne) kotły szybowe (rozpalane od góry) kotły komorowe z ręcznym zasypem paliwa kocioł z ręcznym okresowym podawaniem paliwa silnik bez elektroniki

9 Urządzenia ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce (o mocy do 500 kw) kocioł z automatycznym ciągłym podawaniem paliwa silnik sterowany elektronicznie

10 Urządzenia ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce (o mocy do 500 kw) - Norma PN-EN 303-5:2012 Wytyczne techniczne i metodyka przeprowadzenia pomiarów kryteria sprawności i stężeń zanieczyszczeń w spalinach: CO, LZO, pył NIE DOTYCZY PIECÓW (urządzenia bez wymiennika ciepła) Dyrektywa Ecodesign kryteria sprawności kryteria stężeń zanieczyszczeń w spalinach: CO, LZO, pył, NOx Rozważana możliwość wprowadzenia uwarunkowań prawnych (Rozporządzenia) na wzór czeski zakaz sprzedaży kotłów nie spełniających kryteriów co najmniej klasy 3.

11 Porównanie kryteriów normy PN-EN 303-5:2012 i Dyrektywy Ecodesign Graniczne wartości emisji zanieczyszczeń wg PN-EN 303-5:2012 Automatyczny Kopalne > > Graniczne wartości emisji zanieczyszczeń wg Dyrektywy "Ecodesign" Sposób zasilania paliwem Ręczny Automatyczny Rodzaj paliwa Nominalna moc cieplna kw Graniczne wartości emisji zanieczyszczeń (emisja sezonowa) (mg/m 3 przy 10 % O 2 ) OGC CO Pył NO (LZO) x Biogeniczne Kopalne 350 Biogeniczne Kopalne 350 Emisja sezonowa E s (CO, OGC, pył, NO x ) E s,p - emisja przy obciążeniu częściowym E s,n - emisja przy obciążeniu nominalnym

12 Węgiel sortymentowy

13 Węgiel sortymentowy c.d.

14 + Biomasa speletyzowana (drzewna)

15 Elektrofiltr

16 Elektrofiltr - zastosowanie

17 Optymalizacja sprawności

18 KOMFORT c.d.

19 Rozwój układów kogeneracyjnych w Europie w oparciu o kotły c.o. (do 100 kw) zasilane biomasą stałą

20 Rozwój układów kogeneracyjnych w POLSCE w oparciu o kotły c.o. (do 100 kw) zasilane biomasą stałą ~ 20 kw th ~ 1,8 kw el

21 Rozwój układów kogeneracyjnych w Europie w oparciu o kotły c.o. (do 100 kw) zasilane biomasą stałą

22 Rozwój układów kogeneracyjnych w POLSCE w oparciu o kotły c.o. (do 100 kw) zasilane biomasą stałą Kocioł testowy z wymiennikiem ciepła: spaliny-olej termalny, przeznaczonego do zasilania układu ORC

23 Urządzenia ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce (o mocy do 500 kw) kocioł z ręcznym okresowym podawaniem paliwa silnik bez elektroniki

24 Możliwości poprawy parametrów energetyczno-emisyjnych zabytkowych urządzeń grzewczych Wykorzystanie istniejących, często pięknych, tworzących atmosferę urządzeń grzewczych Racjonalna cena modernizacji Poprawa sprawności istniejących urządzeń Ograniczenie emisji zanieczyszczeń Ograniczenie spalania paliw kopalnych (zerowa emisja CO 2 ) Zwiększenie komfortu użytkownika

25 WYTWÓRNIA KOTŁÓW C.O. "TILGNER" mgr inż. JERZY TILGNER, Pleszew Modernizacja pieców kaflowych

26 Modernizacja pieców kaflowych c.d. Wyniki testów energetyczno-emisyjnych pieca: Oznaczenie Jednostka Spalanie węgla Spalanie peletów sprawność % 64,4 70,3 Temp. spalin o C 315,3 250,2 O 2 % 14,61 14,98 CO (10%O2) mg/m 3 n 1043,5 308,8 SO 2 (10%O2) mg/m 3 n 886,4 0 NOx (10%O2) mg/m 3 n 326,7 357,2 Pył (10%O2) mg/m 3 n TOC (10%O2) mg/m 3 n ,1 16 WWA (10%O2) mg/m 3 n 0,8 0,3 BaP (10%O2) mg/m 3 n 21,5 19,3

27 Idea uszlachetniania paliwa węgiel Wytwarzanie paliwa energia użytkowa

28 Produkt programu GEKON Błękitny węgiel = Bluecoal węgiel kamienny Cechy paliwa bezdymnego: - Łatwy zapłon - Dobre, stabilne spalanie - Bezproblemowy odbiór popiołu - Niska emisja CENA!!! paliwo bezdymne Parametr Symb. Jedn. węgiel kamienny Błękitny węgiel analiza techniczna popiół A r % 5 15 <10% części lotne V daf % siarka całkowita S r t % 0,6 1,2 <0,4 wartość opałowa Q r i MJ/kg max. zawartość podziarna < 0,1mm - % 25 5 zapach - - bezwonne bezwonne

29 całkowite zan. organiczne, mg/m 3 n (ref. 10% O 2 ) pył, mg/m 3 n (ref. 10% O 2 ) Badania półtechniczne w IChPW Emisja zanieczyszczeń ze spalania węgla i paliwa bezdymnego w komorowym kotle c.o PYŁ węgiel kamienny paliwo bezdymne 8x TOC x węgiel kamienny paliwo bezdymne

30 Roszków gmina Krzyżanowice Spalanie tradycyjnych paliw stałych głównie flotokoncentratu Średnia krotność redukcji emitowanych zanieczyszczeń Spalanie Błękitnego węgla 80 uczestników programu pył TOC Σ16 WWA wg EPA B(a)P SO2 - redukcja 20 razy - redukcja 20 razy - redukcja 50 razy - redukcja 35 razy - redukcja 2 razy

31 Pomiar emisji zanieczyszczeń gazowych i pyłu komin dach Element filtracyjny z układu pomiarowego stężenia pyłu w spalinach Pomiar stężenia zanieczyszczeń poddasze kocioł c.o. / piec ze spalania węgla kamiennego ze spalania Błękitnego węgla

32 Zabrze pomiary imisji

33 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA ul. Zamkowa 1; Zabrze Telefon: Fax: Internet: NIP: Regon: