Transcript Slide 1 - Ester Eko

Możliwości wykorzystania
odpadów w małych instalacjach
energetycznych
David Palmer Boyd, Prezes Zarządu
Marian J. Pawlak, Dyrektor Krajowy ds. Rozwoju Projektów
III Konferencja „Termiczne Przekształcanie Odpadów Komunalnych” – Nowa Energia
23-24 luty 2011 – Warszawa
Ester Eko-energia Polska Sp. z o.o. oferuje
technologie energetycznego wykorzystania
odpadów poprzez ich zgazowanie
• Technologia TOPS
•Technologia EPB
Zgazowanie to metoda termicznego przekształcania
odpadów polegająca na przekształcaniu odpadów w
warunkach niedoboru powietrza, w temperaturze ok. 650oC
w palny gaz, który może być spalany bezpośrednio lub w
silniku gazowym. Gaz składa się
z węglowodorów, tlenku i dwutlenku węgla, wodoru, azotu
i pary wodnej
Jakie odpady mogą być zgazowywane?
Podstawowym paliwem dla systemu są
wysokokaloryczne odpady posortownicze złożone z
nienadających się do wykorzystania tworzyw
sztucznych, papieru, tekstyliów i drewna
System sprawdza się również dla niesegregowanych
odpadów komunalnych, pod warunkiem ich
dostatecznej kaloryczności.
Systemy takie funkcjonują między innymi
w Kanadzie, USA oraz Wielkiej Brytanii
System uzupełnia regionalne systemy gospodarki odpadami
oparte o metody mechaniczno biologiczne
Od 2013 roku nie będzie możliwe składowanie przetworzonych
odpadów, których ciepło spalania przekracza 6 MJ/kg. Przy
niepewnym rynku surowców wtórnych i ograniczeniach
jakościowych stawianych przez odbiorców surowców sortownie
mogą stanąć przed poważnym problemem:
co zrobić z odpadami posortowniczymi !!!
• Odpady stałe z procesu zgazowania
charakteryzują się niską zawartością węgla
organicznego (poniżej 3%).
• Odpady te po oddzieleniu i odzyskaniu metali
oraz szkła mogą być stosowane jako wypełniacz
mieszanek betonowych
Jak przebiega proces
zgazowania odpadów?
SYSTEM TOPS
• W systemie TOPS wykorzystywany jest parowy
obieg energetyczny z turbiną parową i
generatorem prądu elektrycznego.
• Dodatkowo wymagany jest odbiór ciepła
niskoparametrowego z pary po turbinie
• Do modułu systemu TOPS można jednorazowo
załadować ok. 12,5 Mg odpadów w postaci
zbelowanej
• Minimalny zestaw TOPS składa się z dwóch
modułów
• Wydajność układu dwumodułowego to 25
Mg/dobę odpadów (8500 Mg/rok)
System zgazowania odpadów
•Możliwość komponowania zestawów o zróżnicowanej
wydajności
•Pojedynczy moduł zapewnia dostawę gazu
procesowego w sposób cykliczny
•Minimalny zestaw zapewniający ciągłość pracy składa
się z dwóch modułów, pracujących naprzemiennie
•Pełną płynność zapewnia zestaw wielu modułów
pracujących z przesunięciem fazowym
W zamkniętym
module zachodzi
kontrolowane
zgazowanie
odpadów. Gaz
odprowadzany jest
do urządzeń
zewnętrznych
Po zakończeniu cyklu
odpady w postaci
zbelowanej ładowane
są do modułu,
wypychając
jednocześnie popiół
do popielnika
Po zamknięciu
modułu popiół
zsypuje się do
systemu
pneumatycznego
odpopielania
• System TOPS wyposażony jest w komorę spalania
gazów zapewniającą temperaturę spalania 1100oC
oraz czas przetrzymania spalin 2 sekundy, zgodnie z
wymaganiami prawa.
• Temperatura 1100oC stosowana jest ze względu na
możliwą obecność odpadów zawierających chlor (np.
odpadów PCW) w zgazowywanych odpadach.
System oczyszczania spalin składa się z:
•Redukcji NOx metodą SNCR (wtrysk roztworu mocznika)
•Absorbera rozpyłowego SDA (mleko wapienne)
•Wtrysku węgla aktywnego
•Systemu filtrów workowych pulsacyjnych
•Skrubera końcowego alkalicznego (mleko wapienne)
System jest bezściekowy (recyrkulacja wody)
System oczyszczania spalin dla instalacji TOPS
Wdrożenia systemu TOPS
Instalacja TOPS złożona z 8 modułów o łącznej
przepustowości 100 Mg/dobę odpadów
posortowniczych realizowana jest we Włocławku
w skojarzeniu z miejskim systemem
ciepłowniczym (MPEC)
Parametry projektowe:
•Moc cieplna instalacji 20 MW
•Planowana dostawa ciepła dla MPEC 308000 GJ/rok
•Planowana ilość energii elektrycznej wytworzonej
52500 MWh/rok
•Planowana ilość przetworzonych odpadów 33000 Mg/rok
SYSTEM EPB (EKO-POWER BOX)
•System EPB oparty jest o spalanie wytworzonego
w procesie zgazowania odpadów do napędu silników
gazowych (zmodyfikowany silnik diesla)
z generatorami prądu elektrycznego
•Gaz wytworzony w procesie zgazowanie przed
skierowaniem do silnika jest chłodzony, osuszany z
pary wodnej i filtrowany
Wielkość i wydajność instalacji EPB
• W 40 stopowym kontenerze EPB są dwie komory
zgazowania o łącznej pojemności 52 m3
• Przepustowość jednego kontenera dla systemu EPB
pozwala na zgazowanie ok. 30Mg odpadów na dobę w
stanie luźnym (niezbelowanych)
• Instalacja jednokontenerowa EPB pracuje w sposób
cykliczny
• Na każdy zainstalowany kontener zgazowujący
wymagany jest generator prądu o mocy 1 MWe.
• Możliwe jest lokalne wykorzystanie ciepła z chłodzenia
silników oraz odzysk ciepła ze spalin odprowadzanych
z silników
• Instalacja EPB może być skojarzona z systemem
ciepłowniczym.
Wymagania i ograniczenia środowiskowe
• Spalanie gazu procesowego w silniku gazowym nie jest objęte
standardami emisyjnymi dla spalania odpadów.
• Nie jest konieczne stosowanie systemów oczyszczania spalin
(oczyszczanie gazu procesowego z HCl oraz SO2 wymagane
jest ze względu na trwałość i niezawodność silnika)
52m3 odpadów
(ok. 30 ton)
EKO-POWER BOX
KOMORA
ZGAZOWANIA
MODYFIKATOR
GAZU
SYNTEZOWEGO
ZMODYFIKOWANY
SILNIK DIESLA
1MWh ENERGII ELEKTRYCZNEJ
2MW ENERGII CIEPLNEJ
10 TON CZYSTEJ WODY
Porównanie technologii TOPS i EPB
Kryteria
Możliwość przetwarzania
odpadów komunalnych
Możliwość przetwarzania
opon, olejów itp.
Technologia TOPS
Technologia EPB
Tak, wskazane wykorzystanie Tak, wskazane
frakcji energetycznej po
wykorzystanie frakcji
sortowaniu
energetycznej po
sortowaniu
Tak, kosztowne kontrole
Tak, prostsza kontrola
emisji
emisji
Uzysk energii elektrycznej
1.13 MWh
netto w przeliczeniu na tonę
odpadów posortowniczych
1.1 MWh
Kryteria
Technologia TOPS
Technologia EPB
Odbiór ciepła
Wskazane skojarzenie z
systemem ciepłowniczym
Możliwość wykorzystania
ciepła z obiegu
chłodzenia silnika
Ilość odpadów
poprocesowych
5%, popiół praktycznie
pozbawiony węgla
5%, popiół praktycznie
pozbawiony węgla
Odpady niebezpieczne
pozostałości
Brak
Brak
Pozostałości do składowania Możliwość wykorzystania
pozostałego popiołu
Możliwość wykorzystania
pozostałego popiołu
Kryteria
Emisje
Technologia TOPS
Technologia EPB
Brak zagrożeń – wynikający
zarówno z zastosowanej
technologii zgazowania jak i
stosowanego systemu
oczyszczania spalin
Brak zagrożeń – ze względu
na niską temperaturę
zgazowania, oczyszczanie
gazu oraz stosowanie w
silnikach (podobnie jak w
przypadku spalania
czystego gazu ze źródeł
naturalnych)
Kryteria
Technologia TOPS
Technologia EPB
Moduły, możliwość
rozbudowy lub
komponowania zestawu
Tak, przy częściowym
ograniczeniu ze względu na
wielkość turbin parowych
Tak, możliwość
modułowego
komponowania komór
zgazowania i agregatów
prądotwórczych z silnikami
gazowymi
Najmniejszy rozmiar
Z ekonomicznego punktu
widzenia zalecane 25
Mg/dobę)
30 Mg/dobę
Kryteria
Największy rozmiar
Technologia TOPS
Ograniczenia wynikające
wyłącznie z wielkości
dostępnego terenu
Technologia EPB
Ograniczenia wynikające
wyłącznie z wielkości
dostępnego terenu
Koszt kapitałowy na MWe 4.35 milionów Euro
3.41 milionów Euro
Kapitał
publiczny/prywatny
Bez znaczenia
Bez znaczenia
Źródła finansowania
25% kapitał, 75% kredyt
(zaciągnięty w Global Green
Energy Consortium lub
NFEPWM)
Kapitał 85% dostawca
technologii, 15% operator
instalacji. Nie jest
wymagane korzystanie z
kredytu
Kryteria
Technologia TOPS
Technologia EPB
Osiągalne granty UE
Publiczne maks. 70%
dofinansowania
Prywatne maks. 30-50%
dofinansowania
Publiczne maks. 70%
dofinansowania
Prywatne maks. 30-50%
dofinansowania
Korzyści
Realizujący projekt (gmina
lub przedsiębiorstwo)
posiada 100% własności
Realizujący projekt (gmina
lub przedsiębiorstwo)
posiada poniżej 100%
własności, ale przy
bardzo niskich kosztach
własnych
www.ester-eko.com