Spalanie 100% biomasy - doświadczenia eksploatacyjne EC SATURN położonej na terenie Mondi Świecie S.A. 27-28 października 2011 Paliwa z Biomasy Odnawialna Energia Wiatru Outsourcing Przemysłowy 1
EC Saturn Podstawowe dane Początek operowania 2002 Moc elektryczna zainstalowana Moc cieplna zainstalowana Technologia Odbiorca 122 MWe 633 MWt Elektrociepłownia opalana biomasą i węglem Mondi Świecie S.A. Paliwo Węgiel, biomasa odpadowa z tartaków, odpady pozrębowe i odpady z papierni Długość kontraktu do 2022 Wkład własny Finansowanie zewnętrzne zorganizowane przez PEP 20 mln Eur 75 mln Eur 2
3
Kocioł fluidalny CFB (K6) Dane projektowe kotła (uruchomienie 2003/2004) Wydajność maksymalna trwała przy spalaniu węgla 234 t/h Wydajność maksymalna trwała przy spalaniu biomasy 180 t/h Osiągalna moc cieplna 164 MW Parametry pary świeżej (na wylocie z przegrzewacza): Ciśnienie robocze 9,6 MPa Temperatura robocza 510 ±5 C Temperatura wody zasilającej: 200 ±5 C Sprawność kotła przy wydajności 234 t/h i węglu gwarancyjnym 92,0 % Sprawność kotła przy wydajności 180 t/h i biopaliwie gwarancyjnym 90,8 % 4
Kocioł fluidalny BFB (K1) Dane projektowe kotła (uruchomienie 2009) Wydajność maksymalna trwała 115 t/h Osiągalna moc cieplna 82 MW Parametry pary świeżej (na wylocie z przegrzewacza): Ciśnienie robocze 9,6 MPa Temperatura robocza 510 ±5 C Temperatura wody zasilającej: 200 ±5 C Sprawność kotła przy wydajności 100 t/h i paliwie gwarancyjnym 87,2 % 5
Układ podawania biomasy do kotła CFB Nr 6 przenośniki: 10, 20 i 30 oraz dwie hałdy biomasy, pod którymi znajdują się obrotowe wygarniacze śrubowe 6
Układ podawania biomasy do kotła CFB Nr 6 separator magnetyczny zabudowany nad przenośnikiem taśmowym nr 40 na końcu tzw. tunelu odbioru 7
Układ podawania biomasy do kotła CFB Nr 6 sortownik talerzowy zabudowany w budynku przygotowania biomasy. 8
Układ podawania biomasy do kotła CFB Nr 6 przenośnik taśmowy nr 50 9
Układ podawania biomasy do kotła BFB Nr 1 plac składowy dla kotła BFB 10
Układ podawania biomasy do kotła BFB Nr 1 przesiewacz drobnej frakcji na linii trocin 11
Układ podawania biomasy do kotła BFB Nr 1 stacja przesypowo sortująca 12
Układ podawania biomasy do kotła BFB Nr 1 przenośnik taśmowy do kotła BFB 13
Układ podawania biogazu wprowadzenie biogazu do komory paleniskowej kotła fluidalnego CFB Nr 6 za pomocą palnika lancowego 14
Układ podawania biogazu wprowadzenie biogazu do komory paleniskowej kotła pyłowego Nr 5 za pomocą palników olejowo gazowych 15
Układ podawania biogazu analizator biogazu do wyznaczania parametrów biogazu wprowadzanego do kotłów K6 i K5 16
Podstawowe urządzenia EC 4 turbozespoły: PBS-SKODA (TZ2) 48 MWe JUGOTURBINA-DOLMEL (TZ4) 32 MWe ALSTOM (TZ1) 33 MWe Lang Ganz (w likwidacji) (TZ3) 9MWe 2 kotły pyłowe OP-140 o wydajności każdy 140 t/h (97 MWt) kocioł fluidalny CFB 234/180 t/h (164/126 MWt) kocioł fluidalny BFB 115 t/h (82 MWt) 17
Biomasa a eksploatacja EC Saturn Wpływ spalanej biomasy na eksploatację urządzeń. Erozja (jest znacznie większa niż w przypadku stosowania węgla) - urządzeń podawania biomasy (głównie piasek zwarty w biomasie). - części ciśnieniowej i obmurza kotła CFB (piasek z biomasy oraz piasek ze złoża cyrkulacyjnego). - erozja kotła BFB ze złożem stacjonarnym jest znacznie mniejsza niż w przypadku kotła CFB. Korozja niskotemperaturowa - podgrzewaczy powietrza, w wyniku skraplania się wody i powstawania agresywnych substancji chemicznych. Osadzanie się depozytów - w CFB głównie na przegrzewaczach. - w BFB głownie na górnych ekranach. - Efekt osadzania jest bardziej uciążliwy w BFB a odrywające się depozyty potrafią zakłócić pracę kotła łącznie z odstawieniem. 18
Najczęstsze problemy dotyczą Kotłów - erozja, korozja niskotemperaturowa, osadzanie się depozytów Instalacji podawania paliwa erozja, mechaniczne uszkodzenia biomasą nadwymiarową (deska, belka) i ciałami obcymi (np. trylinka, szyna kolejowa itp.) Koszty eksploatacji i remontów należy być przygotowanym na znacznie wyższe koszty remontów i eksploatacji w porównaniu do EC wykorzystującej jedynie węgiel. 19
Klasyfikacja biomasy w energetyce 1. Współspalanie biomasy z węglem w kotłach pyłowych (do spalania węgla). - Biomasa pochodzenia leśnego (Grupa I): trociny, pelet oraz w mniejszym stopniu zrębka (główny problem to trudności z przemiałem w młynach węglowych). - Biomasa typu AGRO (Grupa II): słoma (w formie pelletu, brykietu), granulat z pestek winogron, łuski z masłosza, wytłoki z oliwek itp. Główne ograniczenie to przemiał i zagrożenie wybuchem pyłów powstałych z biomasy. 2. Spalanie biomasy w jednostkach dedykowanych (kotły CFB, BFB i rusztowe) oraz kotły pyłowe z przed paleniskiem (np. Stalowa Wola) ewentualnie kotły pyłowe biomasowe (np. w Kogeneracji Wrocław). - Biomasa pochodzenia leśnego (Grupa I): zrębki z tartaków, zrębki leśne, trociny, kora. - Biomasa typu AGRO (Grupa II): słoma (zbóż, rzepaku, kukurydzy) w postaci luźnej, PKS, łuski z masłosza, pellety (słoma, słonecznik, miskantus itp.), wierzba, wytłoki z oliwek. Główny problem to większa zawartość chloru (korozja chlorowa), głównie w słomie, miskantusie, oliwce. Ograniczeniem jest też postać luźna spalanej słomy (niski ciężar nasypowy). 20
Klasyfikacja biomasy EC Saturn 1. Odpady z przemysłu drzewnego (zrębki, trociny, kora) Cechy: niski poziom zanieczyszczeń (popioły max do 3%), niski poziom chloru, stosunkowo wysoka kaloryczność 9 15 GJ/tonę 2. Odpady pozrębowe, w postaci zrębki lub balotów (tzw. gałęziówka) Cechy: nieliczne zanieczyszczenia piaskiem, nieco wyższy poziom popiołu (do 5%) i chloru, nieco mniejsza kaloryczność 8 14 GJ/tonę. Trudniejsze przechowywanie, większa podatność na samozapłon. 3. Biomasa typu AGRO (wierzba energetyczna, słoma (różna), itd ) Cechy wierzby: niski poziom zanieczyszczeń (popioły max do 3%), nieco mniejsza kaloryczność 7 12 GJ/tonę. Trudne przechowywanie. Cechy słomy: niski poziom zanieczyszczeń (popioły max do 3%), kaloryczność mocno uzależniona od warunków pogodowych 7 14 GJ/tonę. Wyższa zawartość chloru. Utrudnione podawanie w postaci luźnej. 4. Pozostałe odpady z przemysłu przetwarzającego produkty z produkcji leśnej i rolnej Cechy: duża zawartość popiołu nieorganicznego, duża zawartość wilgoci niska wartość opałowa. 5. PKS (Palm Kernel Shell łupina z palmy olejowca gwinejskiego), masłosz itp. Cechy: wysoka kaloryczność, niska zawartość chloru, łatwość przechowywania (do kotłów CFB i BFB jedno z lepszych paliw). Paliwo jeszcze nie testowane. 21
Dlaczego PEP Unikalne kompetencje PEP w zakresie developmentu, budowy i eksplotacji kotłów biomasowych w Polsce (największa w Polsce instalacja biomasowa w Świeciu) Kompetencje PEP w zakresie współpracy z przemysłowymi odbiorcami energii elektrycznej w formule outsourcingu Unikalne kompetencje PEP w zakresie pozyskiwania biomasy: zakupy biomasy leśnej na potrzeby instalacji w Świeciu (550 tys ton rocznie) zakupy słomy na potrzeby instalacji do produkcji pelletu (100 tys ton rocznie) własne plantacje energetyczne PEP to jedyna polska, niezależna, elastyczna firma w obszarze energetyki odnawialnej i przemysłowej 22
Dziękuję Bogdan Warchoł, tel. 223908121, 601333656 bogdan.warchol@pepsa.com.pl 23