Odsiarczanie gazów spalinowych metodą De-emis

Odsiarczanie gazów spalinowych metodą De-emis OMEGA Spółka z o.o.

oferta projektowanie i dostawy pod klucz instalacji odsiarczania spalin opartej na metodzie De-emis projektowanie i dostawy pod klucz instalacji redukcji emisji tlenków azotu projektowanie i dostawy pod klucz instalacji odpylających Filtry workowe projektowanie i dostawy pod klucz mokrych odpylaczy hybrydowych z wypełnieniem komórkowym i wymiennikiem ciepła generalna realizacja instalacji do produkcji nawozu mineralno-organicznego z osadów ściekowych opracowanie Raportów o Oddziaływaniu na środowisko wraz z uzyskaniem decyzji o uwarunkowaniach Środowiskowych opracowanie wniosków o wydanie/zmianę pozwoleń zintegrowanych oraz pozwoleń sektorowych diagnostyka, doradztwo i konsultacje w zakresie instalacji ochrony powietrza

1 Wprowadzenie 2 OPIS UKŁADU TECHNOLOGICZNEGO ODSIARCZANIA SPALIN METODĄ De-emis 4 GŁÓWNE ELEMENTY INSTALACJI 6 ZALETY METODY De-emis 8 KONFIGURACJE INSTALACJI ODSIARCZANIA SPALIN METODĄ De-emis 9 PROJEKT, REALIZACJA I PRODUKCJA REAGENTA 10 LISTA REFERENCYJNA INSTALACJI ODSIARCZANIA SPALIN METODĄ De-emis 11 PRZYKŁADOWE REALIZACJE 13 OMEGA Spółka z o.o. 67-200 Głogów, Pl. Konstytucji 3-go Maja 1 tel/fax: 76 835 01 34 e-mail: omegaspzoo@wp.pl ENERGOPROJEKT-KATOWICE SA 40-159 Katowice, ul. Jesionowa 15, skr. poczt. 315, tel.: 32 208 95 00, 32 208 95 01, fax: 32 259 88 20, 32 259 95 25, e-mail: epk@epk.com.pl, www.epk.com.pl kontakt: KRZYSZTOF CZERWIŃSKI tel. kom.: 609 180 411 kontakt: MIECZYSŁAW SIUCIAK tel. kom.: 601 484 560 Oferowana technologia odsiarczania jest przedmiotem uzyskanego patetnu przez firmę OMEGA Sp. z.o.o. na wynalazek pt.: Środek do zmniejszania emisji dwutlenku siarki i tlenków azotu w gazach spalinowych i sposób zmniejszania emisji dwutlenku siarki i tlenków azotu w gazach spalinowych Patent Nr 208 134 od 16 marca 2004 roku.

2 Wprowadzenie Stale zaostrzające się standardy emisji dwutlenku siarki ze spalania węgla kamiennego wymuszają stosowanie wysoce skutecznych metod oczyszczania spalin przy równoczesnym zachowaniu konkurencyjności ekonomicznej produkcji energii cieplnej i elektrycznej ze spalania węgla. Firma OMEGA Sp. z o.o. już w latach 90-tych rozpoczęła prace nad problemem zmniejszania emisji szkodliwych związków siarki i azotu do powietrza. Wychodząc naprzeciw potrzebom rynku podjęliśmy szereg działań, mających na celu dostarczanie wyrobów o najwyższym standardzie i opracowaliśmy półsuchą metodę odsiarczania spalin z wykorzystaniem reagenta De-emis. Oferowane naszym klientom rozwiązania umożliwiają dotrzymanie wymagań ochrony środowiska przy optymalnym dostosowaniu się do potrzeb użytkownika.

3

4 OPIS UKŁADU TECHNOLOGICZNEGO ODSIARCZANIA SPALIN METODĄ De-emis Elementy Instalacji Odsiarczania Spalin metodą De-emis w Miejskim Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej Sp. z o. o. w Piekarach Śląskich Zbiornik magazynowy reagenta De-emis w Zakładzie Ciepłowniczym SFW Energia w Gliwicach Pompownia reagenta De-emis w Zakładzie Ciepłowniczym SFW Energia w Gliwicach Odsiarczanie spalin metodą De-emis jest nowoczesną, wysokosprawną półsuchą technologią oczyszczania spalin. Polega ona na kontaktowaniu spalin z reagentem De-emis. Reagent w postaci roztworu rozpyla się w spalinach bezpośrednio w komorze kotła (w okolicy przewału) lub za kotłem w kanałach spalin bądź w komorze kotła i za kotłem w kanałach spalin (proces dwuetapowy). Dwutlenek siarki zawarty w spalinach reaguje z reagentem w obecności wolnych rodników wytwarzanych in situ. W chemii termin ten jest używany w kontekście reakcji chemicznych, w których występuje nietrwały produkt pośredni generowany celowo z trwałego, ale mniej reaktywnego substratu. Produkt pośredni otrzymany in situ ulega natychmiast dalszym procesom. Bardzo często in situ generowane są wolne rodniki, które są bardzo reaktywne i nie można ich przechowywać w stanie wolnym. Produktem tej reakcji są związki amonowe będące głównymi składnikami ogólnie stosowanych nawozów mineralnych. Reagent De-emis wykorzystywany do procesu składa się z wody amoniakalnej (stężenie około 24%), przyspieszacza katalitycznego w postaci stabilizowanego kwasem wersanowym EDTA nadtlenku wodoru oraz związków żelaza (II), mającego istotny wpływ na szybkość utleniania S(IV) do S(VI).

OPIS UKŁADU TECHNOLOGICZNEGO ODSIARCZANIA SPALIN METODĄ De-emis 5 REAKCJE CHEMICZNE ZACHODZĄCE W SPALINACH: 1. (NH 4 + Ca(OH = Ca + 2NH 3 + 2H 2 O 2. (NH 4 + CaO = Ca + 2NH 3 O 3. (NH 4 + MgO = Mg + 2NH 3 O 4. (NH 4 + FeO = Fe + 2NH 3 O 5. 3(NH 4 + Al 2 O 3 = Al 2 ( ) 3 + 6NH 3 + 3H 2 O 6. SO 2 + 2NH 3 O = (NH 4 SO 3 7. SO 2 + (NH 4 SO 3 O = 2NH 4 HSO 3 8. 2NH 4 H = (NH 4 O + SO 3 9. (NH 4 SO 3 + 2NH 4 HSO 3 + O 2 = 2(NH 4 O + SO 2 Związki powstałe w reakcji 6 i 7 ulegają utlenieniu w środowisku wilgotnym i w obecności tlenu: 11. (NH 4 SO 3 + 1/2O 2 = (NH 4 12. NH 4 HSO 3 + 1/2O 2 = NH 4 H W zaproponowanej metodzie wprowadzono reagent Deemis, który wielokrotnie przyspiesza reakcję 11, 12 i 13. Wytwarza on wolne rodniki podobnie jak w reakcji Fentona. Wolne rodniki mają zdolność znacznego przyspieszania reakcji utleniania oraz wielokrotnego brania w nich udziału. Dzięki temu zużycie amoniaku zawartego w reagencie, jest znacznie mniejsze, niż by to wynikało ze stechiometrii reakcji chemicznej. Wolny rodnik może powstawać w wyniku rozpadu wiązania O-O w cząsteczce H 2 O 2. Rozpad ten może nastąpić pod wpływem wysokiej temperatury, promieniowania jonizującego lub w reakcjach H 2 O 2 z metalami przejściowymi np. żelazem. Fe 2+ O 2 > Fe 3+ + OH* + OH - reakcja Fentona Rodniki hydroksylowe są również produkowane w reakcjach - O 2 i H 2 O 2 : - O 2 O 2 > O 2 + OH* + OH - Reakcja ta jest katalizowana jonami żelaza Fe(II). W obecności wolnych rodników reakcje od 13 do 18 przebiegają bardzo szybko: 13. SO 2 + OH* = SO 3 + H * 14. H* + O 2 = HO* + O -- 15. SO 3 + NH 3 O = NH 4 H 16. SO 3 + 2NH 3 O = (NH 4 17. NH 4 HSO 3 + OH* = NH 4 H + H* 18. (NH 4 SO 3 + OH* = (NH 4 + H* W zastosowanej technologii produkt poreakcyjny stanowi głównie siarczan amonu (NH 4 oraz inne sole amonowe. Produkt poreakcyjny jest odpadem innym niż niebezpieczny. Oczyszczanie spalin z produktu poreakcyjnego odbywa się w filtrach workowych lub elektrofiltrach, lub mokrych odpylaczach hybrydowych z wypełnieniem komórkowym i wymiennikiem ciepła w zależności od istniejącej na obiekcie infrastruktury i możliwości technologicznych. Proces odsiarczania prowadzony będzie tak, aby w wychodzących spalinach zostawał nie przereagowany dwutlenek siarki, celem związania wolnego amoniaku. Stanowi to zabezpieczenie przed emisją wolnego amoniaku do atmosfery. Dodatkowym zabezpieczeniem jest również wszechobecny dwutlenek węgla, który wiąże wolny amoniak, w postaci węglanów i karbaminianu amonowego.

6 GŁÓWNE ELEMENTY INSTALACJI 1. Stacja rozładunku reagenta Stację rozładunku stanowi szczelna taca rozładunkowa umożliwiająca bezpieczny rozładunek autocystern dostarczających reagent De-emis na teren zakładu. Taca jest konieczna w celu zabezpieczenia środowiska przed przypadkowymi wyciekami reagenta podczas prowadzenia czynności rozładunkowych. Dodatkowo przyłącze do rurociągów w układzie rozładunku wyposaża się w elementy zabezpieczające przed nagłym i niepożądanym rozłączeniem (złącze zrywne). Rozładunek reagenta De-emis w SFW Energia Gliwice Układ zabezpieczenia przed niepożądanym rozłączeniem (złącze zrywne) 2. Stacja magazynowania reagenta Magazynowanie reagenta odbywa się w pionowych dwupłaszczowych zbiornikach. Każdy zbiornik jest wyposażony w detektor wycieku w przestrzeni międzypłaszczowej. Dodatkowo stacje magazynowania reagenta są wyposażone w urządzenie do neutralizacji gazowego amoniaku. Dla małych obiektów reagent może być magazynowany w paletopojemnikach o pojemności 1 m 3 każdy, ustawionych w specjalnie przystosowanych kontenerach. Stacja magazynowania (zbiornik magazynowy + płuczka) Paletopojemniki (poj. 1m3 każdy)

GŁÓWNE ELEMENTY INSTALACJI 7 3. Główne pomieszczenie technologiczne Standardowe wyposażenie tego pomieszczenia stanowi: Stanowisko pompy rozładunkowej dla rozładunku autocysterny. Instalację pomp dozujących do przesyłu reagenta. Zwykle stosuje się jedną pomę na każdy punkt dozowania reagenta oraz pompy rezerwowe. Instalacja sprężonego powietrza. Instalacja elektryczna i AKPiA. Instalacje BHP (natrysk, oczomyjka, ubrania ochronne, itp) i p-poż. Pompy dozujące (ciepłownia w bogdance) Pompa rozładunkowa (SFW Energia w Gliwicach) Pomieszczenie technologiczne może być zlokalizowane: w nowym budynku; w nowym, specjalnie przystosowanym do tego celu, przemysłowym kontenerze; w zaadaptowanym istniejącym pomieszczeniu. Magistrala przesyłowa reagenta De-emis (ZC SM Zazamcze we Włocławku) 4. Magistrale do przesyłu mediów procesowych wraz z węzłami dozowania reagenta. 5. Węzeł oczyszczania spalin z produktu poprocesowego oraz jego załadunku do worków typu big-bag. 6. Węzeł magazynowania produktu poprocesowego. Filtry workowe w ciepłowni w bogdance

8 wysoka sprawność odsiarczania (od 10% do 95%) prosta obsługa, krótki czas rozruchu i odstawienia instalacji wysoka dyspozycyjność, możliwość pracy w zakresie dużej zmienności strumienia spalin od 10-95% zwarta konstrukcja, która nie wymaga dużych przestrzeni zabudowy proces prowadzony jest powyżej kwasowego punktu rosy co zapobiega korozji niskotemperaturowej produkt poreakcyjny jest odpadem innym niż niebezpieczny lub może stanowić produkt handlowy (jako półprodukt do produkcji nawozów mineralnych) instalacja nie jest znaczącym źródłem hałasu instalacja nie jest źródłem powstawania ścieków technologicznych i socjalno-bytowych krótki czas realizacji niskie koszty inwestycyjne w porównaniu z innymi technologiami niski spadek temperatury podczas prowadzenia procesu kotły rusztowe max 10ºC, kotły pyłowe max 20ºC

Konfiguracje Instalacji Odsiarczania Spalin metodą De-emis 9 odsiarczanie spalin z jednym stopniem odpylania Dozowanie reagenta odbywa się bezpośrednio do komory kotła (w okolicy przewału) lub do kanału spalin zaraz za kotłem. Powstały w wyniku zachodzących w spalinach reakcji chemicznych produkt poreakcyjny (PPR) jest usuwany wraz z pyłem w urządzeniu odpylającym (elektrofiltr lub filtr workowy). Mieszanina PPR i popiołu lotnego może być poddawana utylizacji w następujący sposób: Odpad klasyfikowany jako inny niż niebezpieczny o kodzie 10 01 19. jest przekazywany odbiorcy zewnętrznemu (posiadającemu odpowiednie zezwolenia) do odzysku lub utylizacji. W ramach jednej instalacji mechanicznej mieszany z żużlem i kwalifikowany jako odpad inny niż niebezpieczny o kodzie 10 01 01 lub 10 01 80, a docelowo przekazywany odbiorcy zewnętrznemu dotychczas odbierającemu wytwarzany odpad o w/w kodzie, w tym także przekazywany do wykorzystania w podziemnych technikach górniczych. Mieszanie dwóch rodzajów odpadów innych niż niebezpiecznych nie jest zabronione jeśli pochodzą z jednego źródła zgodnie z ustawą o odpadach (art.11). odsiarczanie spalin z podwójnym stopniem odpylania Dozowanie reagenta odbywa się do kanału spalin za wentylatorem pierwszego stopnia odpylania. PPR zatrzymywany jest na filtrze workowym lub innej instalacji odpylającej, która stanowi drugi stopnień odpylania. Następnie jest on magazynowany w workach typu big- -bag. Uzyskany produkt poreakcyjny zawiera niewielkie ilości pyłu i stanowi surowiec do produkcji nawozów mineralnych lub składnik mieszanek nawozowych w rolnictwie.

10 Projekt, realizacja i produkcja reagenta Instalacje odsiarczania spalin są realizowane na podstawie własnych rozwiązań oferenta. Są one objęte ochroną patentową w Urzędzie Patentowym RP. Prace montażowe mogą być prowadzone na terenie czynnego zakładu i nie powodują zakłóceń w jego eksploatacji. Roboty budowlane inwestor może wykonywać we własnym zakresie, celem obniżenia kosztów inwestycji. Przy projektowaniu i realizacji inwestycji oraz produkcji regenta firma OMEGA Sp. z o.o. współpracuje z następującymi firmami: Biuro Studiów, Projektów i Realizacji Energoprojekt-Katowice SA Pro-lab Sp. z o.o. grupa Anwil S.A. z siedzibą we Włocławku. Etapy realizacji: przygotowanie wniosku o wydanie decyzji o uwarunkowaniach środowiskowych dla przedsięwzięcia polegającego na budowie IOS, opracowanie projektu podstawowego i budowlanego, uzyskanie pozwolenia na budowę, opracowanie projektów wykonawczych, przygotowanie wniosku o zmianę zapisów w aktualnym pozwoleniu zintegrowanym lub w pozwoleniu na wprowadzanie gazów i pyłów do powietrza w zakresie wynikającym z planowanego przedsięwzięcia, realizacja dostawa i montaż IOS pod klucz, szkolenie personelu inwestora w zakresie BHP i p.poż. przekazanie dokumentacji w zakresie obsługi i eksploatacji instalacji odsiarczania spalin oraz szkolenie personelu inwestora, próby funkcjonalne, technologiczne i ruch regulacyjny, ruch próbny i pomiary gwarancyjne sprawności IOS, przekazanie dokumentacji powykonawczej oraz kompletacja i przekazanie dokumentacji budowy, przekazanie certyfikatów, kart charakterystyki, atestów i informacji o wprowadzeniu reagenta De-emis do obrotu i transportu, wykonanie i przekazanie kompletnej dokumentacji w zakresie zagospodarowania produktu poprocesowego zgodnie z ustawą o odpadach, uzyskanie decyzji pozwolenie zintegrowane lub pozwolenia sektorowe, przekazanie instalacji do eksploatacji. Po przekazaniu IOS do eksploatacji zostaje utworzone biuro inżyniera gwarancyjnego i obsługi serwisowej, którego obowiązkiem jest nadzór nad eksploatacją instalacji i realizacja ww. zapisów kontraktowych w zakresie obsługi gwarancyjnej, a w szczególności: bieżąca kontrola poprawności eksploatacji urządzeń IOS, prowadzenie dokumentacji dot. inspekcji, przeglądów i remontów urządzeń, usuwanie usterek, dokonywanie niezbędnych przeglądów i remontów.

Lista referencyjna Instalacji Odsiarczania Spalin metodą De-emis Wykaz zrealizowanych Instalacji odsiarczania spalin dla kotłów opalanych węglem Lp. OBIEKT NAZWA ZAMAWIAJĄCY Rok uruchomienia 1. Kotły rusztowe typu: WR-10, 2xWR-25 ENERGETYKA CIEPLNA SP. Z O.O. W WIELUNIU 2005 2. Kotły rusztowe typu: WR-5, WR-10 MIEJSKIE PRZEDSIĘBIORSTWO ENERGETYKI CIEPLNEJ SP. Z O.O. PIEKARY ŚLĄSKIE 2007 3. Kocioł pyłowy typu OP-380 ELEKTROWNIA STALOWA WOLA S.A. 2008 4. Kotły pyłowe typu: 2xOR-35, OR-40 SFW GLIWICE SP. Z O.O. 2009 5. 6 Kotłów rusztowych typu WR-10 SPÓŁDZIELNIA MIESZKANIOWA ZAZAMCZE WE WŁOCŁAWKU 2009 6. Kotły rusztowe typu: WR-5, WR-25 w Zakładzie Ciepłowniczym Nr 2 Czeczott w Woli NADWIŚLAŃSKA SPÓŁKA ENERGETYCZNA SP. Z O.O. 2009 7. Kotły rusztowe typu: 2xWR-10, WR-25 w Zakładzie Ciepłowniczym Nr 6 Ziemowit w Lędzinach NADWIŚLAŃSKA SPÓŁKA ENERGETYCZNA SP. Z O.O. 2009 8. Kotły rusztowe typu: 5xWR-5, WRp-46 ŁĘCZYŃSKA ENERGETYKA SP. Z O.O. 2011 9. Kocioł rusztowy typu WR-10 w Zakładzie Ciepłowniczym Janina w Libiążu NADWIŚLAŃSKA SPÓŁKA ENERGETYCZNA SP. Z O.O. 2011 10. Kotły rusztowe typu: WR-5, 2xWR-10, WRm-30 w Zakładzie Ciepłowniczym Piast w Bieruniu NADWIŚLAŃSKA SPÓŁKA ENERGETYCZNA SP. Z O.O. 2011

przykładowy SCHEMAT TECHNOLOGICZNY IOS De-emis

14 PRZYKŁADOWE REALIZACJE CIEPŁOWNIA ANDALUZJA II" w PIEKARACH ŚLĄSKICH BUDYNEK TECHNOLOGICZNY KANAŁY SPALIN Z FILTREM WORKOWYM Dane instalacji: odsiarczanie spalin z kotła WR-10 i WR-5 redukcja siarki do poz. 1300 mg/nm 3 powierzchnia zabudowy instalacji: ok. 37m 2 (wiata magazynowa, pompownia) elementy instalacji: wiata magazynowa na zbiorniki reagenta 8 paletopojemników o pojemności 1m 3 każdy pompownia (nowy budynek) 2 pompy dozujące (jedna w rezerwie) instalacje transportu reagenta

PRZYKŁADOWE REALIZACJE 15 SFW ENERGIA Sp. z o.o. Zakład Ciepłowniczy w Gliwicach ZBIORNIK MAGAZYNOWY Z PŁUCZKĄ OPARÓW AMONIAKU Pompy dozujące ZBIORNIK MAGAZYNOWY Z KONTENEREM TECHNOLOGICZNYM Pompa rozładunkowa Dane instalacji: odsiarczanie spalin kotła OR-40 i 2 kotłów OR-35 redukcja siarki do poz. <1500 mg/nm 3 powierzchnia zabudowy instalacji: ok. 95m 2 (teren magazynowy, pompownia, taca rozładunkowa) elementy instalacji: zbiornik magazynowy o pojemności 35m 3 płuczka oparów amoniaku taca rozładunkowa kontener techniczny adaptowany na pomieszczenie pompowni pompa rozładunkowa i 3 pompy dozujące instalacje transportu reagenta

16 PRZYKŁADOWE REALIZACJE Łęczyńska Energetyka Sp. z o.o. Zakład Ciepłowniczy w Bogdance TRANSPORT PPR-u SPOD FILTRÓW DO STACJI ZAŁADUNKu BIG-BAGÓW" Dane instalacji: odsiarczanie spalin z 5 kotłów WR-5 oraz kotła WRp-46/W-28 redukcja siarki docelowo do poziomu 200 mg/nm 3 powierzchnia zabudowy: ok. 360m 2 (budynki, filtry) SPRĘŻARKOWNIA PANEL STERUJĄCY WIZUALIZACJA PRACY Elementy instalacji: 2 wiaty magazynowe na 24 zbiorniki magazynowe reagenta De-emis o pojemności 1m 3 każdy pomieszczenie pompowni reagenta dziewięć pomp dozujących instalacja przesyłu reagenta sprężarkownia dwie sprężarki śrubowe dwa osuszacze absorpcyjne zbiornik buforowy sprężonego powietrza pomieszczenie elektryczne dwa transformatory 6kV trzy filtry workowe wraz z wentylatorami filtr nr 1 dla kotła WRp-46/W-28 filtr nr 2 dla 2xWR-5 filtr nr 3 dla 3xWR-5 przenośnik talerzykowy (odbiór mieszanki PPR-u i pyłu z filtrów workowych) wiata magazynowa PPR-u STACJA FILTRÓW WORKOWYCH. W TLE WIATA MAGAZYNOWA PPR-u

PRZYKŁADOWE REALIZACJE 17 Łęczyńska Energetyka Sp. z o.o. Zakład Ciepłowniczy w Bogdance

OMEGA Spółka z o.o.