Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań nad wykorzystaniem paliw stałych w IMP PAN Dariusz Kardaś Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku Zakład Energii Odnawialnych Spotkanie na temat energetyki rozproszonej, Jabłonna, 8.08.2018
Tradycja i doświadczenie IMP w energetyce cieplnej Ciągłość prac w energetyce od 1956 roku Kompleksowość prace teoretyczne, projektowe i eksploatacja urządzeń energetycznych Tematyka: spalanie, wymiana ciepła, przepływy, kotły, pompy, turbiny, Wspołpraca: Zamech, EL, EC, EJ polskie, szwedzkie, meksykańskie, Duża energetyka do 1989 Prywatyzacja Poszukiwanie partnerów Cieplna energetyka rozproszona od 2006 Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 2
Kotły dużej mocy OP-230 i OP-650 Projekty i problemy - Korozja siarkowa - Wysoka zawartość C w popiele lotnym - Współspalanie osadów - Suche odsiarczanie w OP-650 - Erozja pyło-przewodów i palników - Modernizacja palników mazutowych - Optymalizacja cyklonów w kotłach fluidalnych EL Turów - Projekt i wykonanie instalacji powietrza ochronnego w OP-230 Badania palników Suche odsiarczanie Eliminacja korozji siarkowej w OP-230 Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 3
Porównanie energetyki zawodowej i rozproszonej Zawodowa Rozproszona Cykl budowy dużych elektrowni (pozwolenia, projekt, budowa, uruchomienie): lata Krótki czas budowy Produkcja seryjna Koszt budowy: ok. 6 tys zł/kw e Koszt budowy: Elektrownia Ostrołęka C (1000 MW e ) ok. 6 mld zł Inwestorzy: wielkie koncerny i konsorcja Usytuowanie: głownie na południu węgiel kamienny (Śląsk i lubelskie), centrum i pd.-zachód ( węgiel brunatny) Technologie dojrzałe Jednostkowy koszt budowy od 30-40 tys. zł Inwestorzy prywatni, jednostki samorządu, Możliwość instalacji cała Polska Paliwo dostępne w całym kraju Technologie na etapie rozwoju Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 4
Paliwo dla energetyki rozproszonej Słoma zbóż i rzepaku 5 mln t. Łodygi kukurydzy min. 3 mln t. Obornik kurzy 2 mln t. Drewno opał. ok. 5 mln t. Biomasa leśna, rolna i obornik 12-15 mln ton Węgiel ogrzewanie indywidualne 10 mln ton Odpady komunalne RDF ok. 2 mln ton Paliwa dostępne w całej Polsce Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 5
Nasze doświadczenia - kotły Kocioł biomasowy chłodzony olejem Moc cieplna 25 kw Rok 2009 Kocioł biomasowy chłodzony olejem Moc cieplna 30kW Rok 2011 Kocioł biomasowy chłodzony olejem Moc cieplna 25 kw Rok 2013 Kocioł wodny na biomasę Moc 250 kw Rok 2015 Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 6
Pierwszy mikrokocioł parowy Kocioł parowy do układu ORC Paliwo biomasa, rok 2018, moc cieplna min. 30 kw, czynnik rozpuszczalnik, ciśnienie 10 bar, temp. 200C Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 7
Instalacja spalania pomiotu kurzego Partner Instytutu Waste Burn Sp. z o.o. typu spin off naukowców z Instytutu Maszyn Przepływowych PAN. Pomiot kurzy, własne paliwo - źródło ciepła Instalacja kontenerowa System wstępnego odpylania spalin w wymienniku Popiół dobrym substratem do produkcji nawozu Instalacji spalania pomiotu kurzego komora spalania, wymiennik ciepła, układ suszenia Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 8
Partnerzy Instytutu Prąd i ciepło z odpadów Zakład Zagospodarowania Odpadów Nowy Dwór Instalacja zgazowanie odpadów na wysypisku śmieci, moc 400kW c Wytwarzanie syngazu z odpadów a następnie prądu elektrycznego Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 9
Układy zgazowania i pirolizy biomasy Wartość op. 6.5 MJ/Nm3, Wydatek 100 Nm3/h H 2 16.7%, CO 29.1%, CH 4 2.8%, CO 2 10.1% Moc cieplna 180 kw Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 10
Laboratorium do badania procesów chemicznych i przepływowych Laboratorium analiz termochemicznych Ponad 100 pozycji sprzętowych i aparaturowych 1 Podwójny laser Nd:Yag, 2 jednostka sterująca, 3 kamera CCD 1, 4 kamera CCD 2, 5 generator posiewu, 6 kompresor bezolejowy do pracy ciągłej, 7 system akwizycji danych, 8 model pomiarowy. CHNS XRF TGA DSC GC MS HPLC UV VIS Badanie przepływu w model rusztowego kotła parowego Analiza: Chemiczna paliw Termiczna paliw Produktów gazowych Produktów ciekłych Kaloryczności paliw 11
Mikrosiłownia polska marka Dostępne paliwa (węgiel, biomasa i odpady) Stosunkowo niskie ceny paliw Długoletnia tradycja projektowania i badania turbin, wymienników ciepła Specjaliści w dziedzinie energetyki: termodynamicy mechanicy elektrycy i elektronicy Baza produkcyjna małe i średnie firmy Nabywcy (setki tysięcy) kotłownie domowe, osiedlowe i miejskie duże gospodarstwa rolne i małe firmy produkcyjne, usługowe przedsiębiorstwa przemysłu drzewnego, tartaki Jesteśmy gotowi do wyścigu Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 12
Co dają nasze rozwiązania? Eliminacja smogu Miejsca pracy Oparcie o własną biomasę/węgiel Innowacyjna technologia Polska marka Eksport Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 13
Eksport - kierunki ekspansji Azja Afryka Ponad 1 mld ludzi bez prądu ale z dostępem do paliwa Eksport innych towarów, usług skojarzony z mikrosiłowniami Uwarunkowania, zasoby i kierunki badań paliw stałych.., Dariusz Kardaś 14
Dziękuję za uwagę