Transcript Claes Breitzholz, Metso

2013-01-23
Demonstration i Lahti av
avfallsförgasning för effektivare
elproduktion
Metso Power, Claes Breitholtz
Panndagarna 2013, Helsingborg
Fullskalig demonstration av förgasning av
SRF för el och värmeproduktion i Lahti
• 160 MW/ 250 000 ton/år SRF
till förgasning
• El produktion: 50 MW
• Fjärrvärme: 90 MW
• Elverkningsgrad (netto): 31%
• Kundens totala investering:
Waste fuel receiving & handling
Gas boiler
and APC
160 M€
Gasifier
and gas cooler
2
© Metso
Old PC
boiler
2013.02.05 Claes Breithotz
1
2013-01-23
Tekniskt koncept
Metsos leverans:
• 2 x 80 MW th förgasare
• Gaskylning och filtrering
• Gaspanna: 121 bar, 540 C
• SCR & torr rökgasrening
• Styrning av anläggningen
Gas boiler
and APC
Övrigt projektinnehåll:
• Markarbeten, yttre bränslehantering, turbinsystem
Gasifier
and gas cooler
3
© Metso
Old PC
boiler
2013.02.05 Claes Breithotz
Metsos CFB förgasare
CFB förgasare
4
Kapacitet
20 – 140 (300)
MWth
Bränsle
Biobränsle, sorterat
avfall
Förgasnings
medium
Luft (ånga)
Temperatur
750 – 900 C
Tryck
5-30 kPa(g)
/0,05-0,3 atm(g)
Eff. värmevärde på
produkt gas
3-7 MJ/kg
© Metso
2013.02.05 Claes Breithotz
2
2013-01-23
Anpassning för avfallsbränsle
Bränslematare
Cellmatare
5
© Metso
2013.02.05 Claes Breithotz
Feeding Master
Bränsleinmatning för krävande bränslen
Avluftning /
dust supression
Bränsle in / fuel in
Skjutspjäll / gatevalve
Nivåreglering /
leveller
Avrivarvals /
shredder
Lamelltransportör /
apron conveyor
6
© Metso
2013.02.05 Claes Breithotz
3
2013-01-23
Bränsle
• Bränslefraktioner använda i Lahti
- Sorterat hushållsavfall, Industriavfall, RT-flis
• Krav på partikelstorlek: samma som
för CFB/BFB pannor
- >90 % genom 63 mm sikt
- Max längd 200 mm
• Bränslekvallitet
- Max fukt < 30..40 %. Normalt
rekommenderas 15-25 %
-
7
© Metso
Eff. värmevärde 13-20 MJ/kg som mottaget
Stora icke brännbara föremål ger lägre
tillgänglighet
2013.02.05 Claes Breithotz
Gasrening för att möjliggöra högre ångdata
•
•
Förgasning vid 850 - 900 oC
Gasen kyls till c:a 400 oC
- De korrosiva komponenterna kondenserar
•
Filtrering av gasen
- De korrosiva komponenterna separeras
•
Den filtrerade gasen förbränns i en
gaspanna med höga ångdata:
540 oC, 121 bar.
Rökgasrening efter pannan
- SCR, torr rökgasrening
•
8
och övergår i fast form
från gasen
© Metso
2013.02.05 Claes Breithotz
4
2013-01-23
Temperaturfönster för filtrering
• Design av gaskylare
-
Tillräckligt låg temperatur för att få
skadliga komponenter i fast form
-
Tillräckligt låg temperatur för att
undvika korrosion i kylaren
Tillräckligt hög temperatur för att
undvika kondensering av tjäror
-
9
© Metso
• Keramiska
högtemperaturfilter
- Filtren tål hög temperatur
- Kondensering av tjära måste
undvikas
Rimlig storlek
2013.02.05 Claes Breithotz
Gränsvärden för emission
Uppfyllda vid garantiprover
WID, 11 % O2, mg/mn³
SO2
NOx
Partiklar
HCl
TOC
CO
HF
Dioxin+furaner
Cd+Ti
Hg
Tungmetaller
10
© Metso
50
200
10
10
10
100
1
0,1x10-6
0,05
0,05
0,5
2013.02.05 Claes Breithotz
5
2013-01-23
Resultatet av ett långvarigt samarbete
Ansökan om
miljötillstånd
22.4.2005
Miljötillstånd
beviljat
27.4.2007
Lahti Energia /VTT
Utveckling 2000 =>
Metso bildar ett
förgasningsteam
2002
Förstudie
2/2009 –
9/2009
Kontrakt
1.12.2009
Kommersiell
drift
4/2012
Slutsatser
2013
Metso
Pre-qualification
Leverans
Projekt
Lahti kontaktar
Metso
Demonstration
Korrosionsberäkningar för
reducerande förhållanden
2007 =>
Metso/VTT
tester 2008
11
© Metso
Metso Koncept för
Gas Rening
utvecklas på Värö
2008 -2009
2013.02.05 Claes Breithotz
Lahti Energi - Kymijärvi II
•December 2011: Start av förgasning med biobränsle
•Februari 2012: Start av förgasning med SRF
•Maj 2012: Lahti Energi tar över anläggningen
•Januari 2013: I kommersiell drift över 5000 h med
SRF
12
© Metso
2013.02.05 Claes Breithotz
6
2013-01-23
Förgasningsteknik från Metso
Möjlighet till nya applikationer
 Industriella ugnar
o Mesaugn på massa bruk
o Mineraler och metallurgi
 Hel eller delvis bränslekonvertering
av kraft och värmepannor
o Ökad bränsleflexibillitet
o Hög elverkningsgrad
o Rimlig investering
o Utökad livslängd på befintlig
panna
 Hög verkningsgrad vid WtE för
produktion av elektricitet
 Indirekt förgasning för produktion av
gas med högt värmevärde
13
© Metso
© Metso
7