Ismo Niittymäki Head of Global Sales Metso Power business line Zgazowanie biomasy i odpadów Projekty: Lahti, Vaskiluoto
Rozwój technologii zgazowania w Metso Jednostka pilotowa w Tampere TAMPELLA POWER 15 MWth ciśnieniowy generator gazu ze złożem fluidalnym Prace badawczo-rozwojowe nad zgazowaniem węgla i biomasy Rozwój technologii oczyszczania gorących spalin ENVIROPOWER GÖTAVERKEN Prace badawczo- rozwojowe nad atmosferycznym generatorem gazu CFB 1987- Generator gazu dla Värö Pierwsza generacja Doświadczenie z kotłów CFB /BFB ROZWÓJ NOWYCH TECHNOLOGII Technologia suszenia paliwa Oczyszczanie spalin Zgazowanie biomasy dla pieców wapiennych Zgazowanie biomasy dla produkcji energii elektr. Zgazowanie odpadów GENERATOR GAZU CFB METSO Druga generacja 2
Generator gazu CFB Generator gazu CFB Wielkość 20 140 (200) MW th Paliwo Biomasa, odpady Medium Powietrze (para) Temperatura pracy 750 900 C Ciśnienie Wartość opałowa gazu 5-30 kpa(g) /0,05-0,3 atm(g) 3-7 MJ/kg (LHV) 3
Gas heat value hot MJ/m 3 n Wilgotność paliwa vs. wydajność generatora Wilgotność paliwa 20% Projektowa 30% 40% Wydajność max generatora max % 100 89 77 Przykład: paliwo z odpadów, HHV suche 22,5 MJ/kg, Popiół7,6% Wartość opałowa gazu gorącego MJ/m 3 n ) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 20 40 Fuel moisture 4
Rozwiązania Metso dla zgazowania generator gazu CFB Trzy alternatywy CFB - Rozwiązanie dla biomasy do zastosowania w obrotowych piecach wapiennych w celu zastąpienia paliw kopalnych (Värö/ Södra Cell) - Rozwiązanie dla trudnych paliw takich jak odpady, gaz jest oczyszczany z popiołu lotnego i szkodliwych składników jeszcze przed spalaniem (Lahti Energia) - Rozwiązanie dla wykorzystania biomasy w kotłach energetycznych, paliwo kopalne jest częściowo lub całkowicie zastąpione biomasą (Vaskiluodon Voima). Product gas Instrumentation, electrification and automation Dried biomass Wet biomass Biomass receiving and pre-handling Large-scale belt dryer CFB gasifier 140 MW fuel Existing PC boiler 5
Typowe zastosowania generatorów gazu Przykład:100 MW biopaliwa dostępnych lokalnie Współspalanie jest efektywnym sposobem do wykorzystania biomasy 100 MW, paliwo 100 MW, paliwo 400 MW węgiel Sprawność małego kotła 25 % Sprawność dużego kotła 40 % Ostateczny efekt - 60 % więcej energii elektrycznej! 25 MW zielonej energii elektrycznej 40 MW zielonej energii elektrycznej + 160 MW energii elektrycznej z węgla 6
Zgazowanie biomasy w istniejącej kotłowni opalanej węglem Krótki okres dostawy i zminimalizowane zakłócenie produkcji Względnie niskie koszty inwestycyjne Zintegrowany proces suszenia Dostępna pierwotna wydajność węglowa 7 Metso International Bioenergy Seminar Juhani Isaksson
Projekt zgazowania w Vaskiluodon Voima Oy Umożliwia wykorzystanie biomasy zamiast znaczącej ilości węgla. Przed: W eksploatacji od 1982 roku Produkcja: elektryczność 230 MW Sieć miejskiego ogrzewania 170 MW Po: 140 MW biomasowy generator gazu i suszarnia Przyłączony do istniejącej Elektrowni opalanej węglem o mocy 560 MW Do 40 % węgla zastąpionego biomasą Harmonogram: Kontrakt podpisano w czerwcu 2011 Uruchomienie zakładu 12/2012 Całkowity koszt projektu < 40 M 8 Metso International Bioenergy Seminar Juhani Isaksson
Układ zgazowania biomasy w Vaskiluodon Voima 9 Uzyskany gaz Instrumentacja, elektryfikacja i automatyka Osuszona biomasa Wilgotna biomasa Odbiór biomasy i wstępne przygotowanie Suszarnia taśmowa Kuvo Zgazowywacz CFB 140 MW paliwo Istniejący węglowy kocioł pyłowy 30 November 2011
Powody modernizacji EC Vaskiluoto 10 Zastąpienie węgla różnymi rodzajami biomasy Redukcja emisji Wydajna i konkurencyjna produkcja energii elektrycznej i cieplnej 30 November 2011
Lahti Energia zgazowanie odpadów 160 (2x80) MW, 250 000 t/rok Nakłady inwestycyjne 157 M Rozruch kwiecień 2012 System przygotowania paliwa 1. Przygotowanie paliwa 2. Generator gazu 3. Schłodzenie gazu 4. Filtry gazu 5. Kocioł gazowy i system oczyszczania gazu Kocioł gazowy 2. 3. 5. 1. 4. Generator gazu i schładzacz Stary kocioł węglowy 11
350 370 390 410 430 450 470 490 510 530 550 570 590 610 630 650 670 690 710 730 750 770 790 810 830 850 870 890 910 930 950 970 990 1010 1030 1050 1070 1090 1110 1130 1150 1170 1190 log p Koncepcja techniczna Zgazowanie odpadów przy temp. 850-900C Schłodzenie do temp. ok. t 400 C - Wszystkie elementy korozyjne, components, chlorki alkaliczne, Pb, Zn będą w formie stałej Filtrowanie pyłu tak, aby uzyskany gaz był czysty Spalanie gazu w kotle opalanym gazem 1,E-03 1,E-04 1,E-05 1,E-06 1,E-07 1,E-08 1,E-09 Temperature [C] AC/GAS/NaCl - AC/GAS/KCl - AC/GAS/ZnCl2 - AC/GAS/PbCl2 - Saturated steam-na2so4(g) Saturated steam-k2so4(g) Saturated steam-zncl2(g) Saturated steam-pbcl2(g) Saturated steam-kcl(g) Saturated steam-nacl(g) AC/GAS/Na2SO4 AC/GAS/K2SO4 AC/GAS/PbO AC/GAS/ZnO 1. 2. 3. 4. 5. 1. Podawanie paliwa 2. Generator 3. Chłodzenie gazu 4. Filtr gazu 5. Kocioł na gaz i oczyszczanie spalin 12
Zalety zgazowania odpadów Wysokie parametry pary wysoka sprawność - Lahti 160 MW paliwo => 50 MWe + 90 MW ciepło w sieci miejskiej - Lahti 120 bar, 540 C para świeża - Technologia może zaproponować nawet wyższą sprawność elektryczną Niższego stopnia odpady jako paliwo niższe koszty paliwa - Lahti - paliwo: odpady z gospodarstw dom. (pierwotnie sortowane), odpady przemysłowe, drewno z wyburzeń, odpady drewniane z przemysłu - LHV 14-24 MJ/kg, suche ; wilgotność< 30 %, Cl < 0,4 % Tolerancja dot. jakości paliwa różnorodne źródła paliwa Mniejsza korozja tańsze materiały w kotle 13
Faza pilotażowa zakończona Technologia jest dostępna od lat 70 tych. Zacznijmy wreszcie ją stosować Janne Savelainen Lahti Energia 14
Dziękuję za uwagę!