Transcript SES a.s. (Szlovák energetikai gépgyár) ÁLTAL ALKALMAZOTT

SES a.s. (Szlovák Energetikai Gépgyár)
BIOMASSZA TÜZELÉSI ELJÁRÁSOK
MOHA, 2008. október
BIOMASSZA TÜZELÉS MŰSZAKI, GAZDASÁGI
KÖRNYEZETE
•
BIOMASSZÁK:
– Dendromassza
•
•
•
Tűzifa
Energiaerdő
Vágástéri hulladék
PJ/év
2022
30-32
5-7
– Növényi biomassza
•
•
•
•
Gabonatermékek melléktermékei
Egyéb növényi melléktermékek
(szárak, levélzet, venyige stb.)
Termesztett energianövények
Bio- hajtóanyagok
10-12
30-50
30-40
4-6
– Másodlagos biomasszák
•
•
•
Hígtrágya
Állati hulladékok, melléktermékek
Feldolgozási hulladékok
0,7-1
1,3-5
5-7
– Harmadlagos biomasszák
•
•
•
•
Élelmiszeripari hulladékok
Élelmezési hulladékok
Szennyvízkezelés iszapjai
Kommunális bio- hulladék
3-5
6-9
15-40
30-80
200-320 (Megfelel 5.9 – 9,4 mrd m3
földgáznak)
Prof.Dr.Marosvölgyi Béla D.Sc.
Biomassza tüzelés kockázatai
(önállóan)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nedvesség tartalma – szárítás (< 20-30%)
Szállítási költségek
Előkészítés – termelés,darabolás, préselés…
Hamu tartalma - szilíciumoxid, alkáli fémek, nehéz fémek
Hamu lágyulási hőmérséklete
Klór (füvekben 180 mg/Nm3), flór, más vegyületek
(>200oC-nál klórkorrózió, >400oC-nál sósav korrózió)
Fűtőérték, nedvesség ingadozása
Veszélyes hulladék besorolás
Bomlási hatások- fűtőérték vesztése, bomlási anyagok
Tárolási, logisztikai nehézségek
A BIOMASSZA TÜZELÉS GAZDASÁGI ELEMZÉSE
FATÜZELÉS VILLAMOS ENERGIA TERMELÉS CÉLJÁBÓL
Kötelező átvételi villamos-energia ár biomasszából:
(389/2007. (XII. 23.) Korm. Rend.) 29,56; 26,46; 10,80 Ft/kWh
Villamos energia termelés biomasszából (döntően fa) 2007-ben:
1 488 GWh; 3,7%, 25,2 PJ (cca. 1 500 000 t üzifa)
Fajlagos fogyasztás: 16 935 kJ/kWh
KÁP:12 127 MFt
m3
•
•
•
Egyenértékű földgáz: 741 176 000
(háztartásokban kiváltható)
Fajlagos fogyasztás földgázból:
TISZA, DUNAMENTI 9 600 kJ/kWh ~ 2 625 GWh
(+1 137 GWh)
Gázkombi η=45%
8 000 kJ/kWh ~ 3 150 GWh
(+2 117 GWh)
Gázkombi η=60%
6 000 kJ/kWh ~ 4 200 GWh
(+2 712 GWh)
Kapcsolt (gázmotor)
3 382,2 GWh; KÁP:33 548 MFt;
GÁZÁR 208.04.01-TŐL: 2 370,- Ft/GJ; HŐÁR GM ERŐMŰBŐL: 2 928,- Ft/GJ
•
•
MINDÖSSZEEN TÁMOGATOTT: 4 821,9 GWh; KÁP: 48 199 MFt (10,- Ft/kWh)
Összes vill. en. felhasználás a VER-ben: 43 116 GWh.
Átlagos felvásárlási ár 16,- Ft/kWh~ 690 mrd Ft
KÁP: 7% vill. en. árnövelés
Ausztria: 800 000,-Ft összegű támogatás háztartási gáz - átállás biomasszára
ELSŐDLEGES CÉL: FÖLDGÁZ KIVÁLTÁSA
Biomassza tüzelése
– földgáztüzelés kiváltása
– villamos energia termelésre:
alacsony hatásfok, kockázatok
szénnel vegyesen:
– hő- és villamos energia termelésre
– kisebb költség
– csekély kockázat, többféle biomassza
– jó hatásfok
önállóan:
• MEGOLDÁS: VILLAMOS-ENERGIA TERMELÉSHEZ
EGYÜTTES TÜZELÉS SZÉNNEL
Tüzelőberendezések
SZILÁRD TÜZELŐANYAGOK
TÜZELÉSI RENDSZEREI:
>1 200oC
SZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK
10-100t/h
SZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK
SES 15-75t/h
SZÉNPORTÜZELÉS
SES 100-2 000 t/h
A BIOMASSZA ELŐKÉSZÍTÉSE, SZÁLLÍTÁSA
SES csoport
KOTOL 4
MEDZIZÁSOBNÍK
KOTOL 3
ZÁSOBNÍK
PRACHU
2
VYNÁŚACIE
ZARIADENIE
ZÁSOBNÍK
PRACHU
1
REDLEROVÉ DOPRAVNÍKY
• A biomasszát nagyság szerint
osztályozzuk. A berendezés az
alábbi részekből áll:
• hombár; kaparó berendezés;
osztályozó, szállító csiga;
fémszeparátor;
• A nagyobb részeket
alacsonyfordulatú csiga tovább
darabolja. Az osztályozott és
megdarált anyagot kaparóláncos
adagolóval szállítjuk a közbenső,
vagy a kazán hombárjaiba.
VSTUP
DRVIČ DREVN. ODPADU
HLBKOVÝ ZÁSOBNÍK
KAZÁNBERENDEZÉS
SES a.s.
Tüzelőberendezés
Névleges
gőzteljesítmény (t/h)
Rostélykazán
Fluid kazán
(2. sz. ábra)
(3. sz. ábra)
15-75
80-160
2.SZ.ÁBRA
Névleges gőznyomás
(Mpa)
1,3- 3,7
1,3-6,4
Névleges
gőzhőmérséklet (oC)
220 - 445
Tápvíz hőmérséklet
(oC)
> 105
3.SZ.ÁBRA
SES a.s. referenciái - biomassza
Ország
Város
Év
Belgium
Egyptom
Holandia
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Németország
Sleco Indaver
Ermant
Gawi Wijster
Rothensee
Breisgau
Premnitz
Salzgitter
Borken
Neubrucke
Buchen
Dresden
Ullersreuth
Gaildorf
Traunreut
Ingolstadt
Ludwigslust
2005
1960
1993
2005
2004
2001
2001
2006
2002
2003
2003
2000
2000
2004
2005
2005
Németország
Németország
Németország
Ausztria
Ausztria
Ausztria
Ausztria
Ausztria
Oroszország
Demmin
Feldberg
Hagenow
Lenzing
Durnrohr
Pfeifer Kundl
Ernsthofen
Ennsdorf
Petrohrad
1999
1998
1997
2006
2002
2004
2005
2005
2006
Szlovákia
Szlovákia
Szlovákia
Szlovákia
Szlovákia
Spanyolo.
Spanyolo.
Spanyolo.
Svájc
Svédország
Olaszország
Olaszország
Nagy Británia
Ružomberok
Ružomberok
Tlmače
Zvolen
Liptovský Hrádok
Sanguesa
Iberese
Ocana
Tegra
Malmo
Strongoli
Monopoli
Southampton
1998
2005
2001
2000
2006
2001
2001
2001
2007
2007
2002
2003
2000
Tüzelő anyag
komm. hulladék
repné odrezky
komm. hulladék
komm. hulladék
komm. hulladék
vegyipari hulladék
kohógáz
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
komm. hulladék
biomassza,
komm. hulladék
biomassza
biomassza
fekete lúg
komm. hulladék
biomassza
biomassza
biomassza
iszapok
biomassza,
iszap,földgáz,mazut,
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
biomassza
Biológiai hulladék
D
(t/h)
61,5
35
69,5
77,6
72
60
47
38,5
37,5
30
24
24
21,7
21
18
13,5
12,5
12,5
135
74
29
25
25
8
120
110
25 MWt
16
12,5
103,5
41
15,5
42
112,5
81
50
37
SES a.s. TLMAČE
FORRÓVIZES ROSTÉLYTÜZELÉSŰ KAZÁN 25 MWt;
fahulladék+ földgáz
SO2 < 250 mg/m3; NOx < 650 mg/m3; CO < 150 mg/m3;
STRONGOLI – OLASZORSZÁG
2x81 t/h; 9,5 MPa; 515 oC> biomassza tüzelés
C < 10 mg/Nm3; NOx < 200 mg/Nm3; CO < 50 mg/Nm3;
SES a.s.
FELBERG – 12,5 t/h; 450oC;
Tüzelés az előégető térben,
Tüzelőanyag: fahulladék, nyesedékek, lakkozott fahulladékok, háztartási hulladék, stb.
SES a.s.
Tiszta szén technológia – „Clean Coal Technology“
850oC
850oC
ACFBC cirkulációs
SES fluid tüzelés
80- 670 t/h
Buborékos fluid
tüzelés
SES <75 t/h
VEIKI turbulens fluid
tüzelés
8-240 t/h
KAZÁN TÍPUSOK ÖSSZEHASONLÍTÁSA
Egység
Hatásfok
Por átáramlás a kazánon
Por kibocsátás
%
%
mg/m3
SO2 a kazán után
CO kibocsátás
Cl lekötés a kazánban
Fl lekötés a kazánban
mg/m3
mg/m3
%
%
Szabályozási
tartomány támasztó tüzelés
nélkül
Támasztóláng igény
Fűtőérték igény
Illótartalom
Biomassza lehetséges aránya
%
kJ/kg
%
%
Hagyományos
kazán
<86
ACFB "Tiszta szén
technológia"
>92
>85
<10 (VEIKI <20)
50 (20)
5-50 (20)
> 6 000
< 200
(SZÉNFÜGGŐ) (VEIKI 70% LEKÖTÉS)
>200
0
0
<100
50-60
50-70
min. 60
szénhidrogén
Hu ± 10%
Min 20%
0-5
min. 30
nincs
4 000 - 32 000
min. 0%
0-100
SES a.s. ACFB (atmoszferikus cirkofluid tüzelés)
Tiszta szén technológia
„Clean Coal Technology”
8500C
4500C
www.lurgises.sk
CIKLON SZEREPE
Példa:
• Leválasztás hatásfoka
η > 99,96%
• D = 125 t/h; Qbe~ 100 MWt
• Hu ~ 21 000 kJ/kg
• B ~ 18,5 t/h
• Ágyhamu ~ 90 t
• Ágyhamu cirkulációja ~ 1 330 t/h
• Beáramló ágyhamu ~ 3,9 t/h
www.lurgises.sk
CFB tiszta szén technológia előnyei
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
„Clean Coal Technology”
Tisztaszén technológia
alacsony SO2 emisszió
alacsony NOx emisszió
alacsony klorid és fluorid emisszió
Nagy rugalmasság
tüzelőanyagra
teljesítményre
Alacsony üzemeltetési költségek
magas kazán hatásfok (>92%)
egyszerű tüzelőanyag előkészítés
kevés víz felhasználás
Kedvező beépíthetőség
kis területi igény
KOMPAKT kivitel
ALKALMAS BIOMASSZA BEKEVERÉSRE (0-70%-IG),
100%-KOS BIOMASSZA TÜZELÉSRE IS.
Tüzelőanyag rugalmasság
ACFB kazánokban tüzelhető tüzelőanyagok önállóan, vagy együttesen
C
S
Hamu
Nedvesség
FŰTŐÉRTÉK
%
%
%
%
MJ/kg
Ipari iszap
15,6
0,8
31,1
58
4,75
Olaj homok, pala
13,8
0,4
73,7
5
4,95
Antracit iszap
44,8
0,8
45,1
15
6,85
Barnaszén
27,2
1,7
7
52,8
9,17
Tehén trágya
19,6
0,4
29,1
29,8
10,35
Szulfátos csurgalék
24,7
3,5
5,6
41,5
10,4
Mosási iszap
43,5
1,1
37
12
11,37
Fa hulladék
29,6
<0,1
4,7
40
11,7
„Beulah”-i lignit
43,8
0,7
8,5
33,2
12,4
Fakéreg
10,3
0,6
2
56
14,36
Texasi lignit
33,5
1,1
21
34
14,5
„Freeman”-i szén
60,3
3,6
10,2
8,6
17,4
„Minto”-i szén
59,3
8,5
20,9
5
19,8
„Kentucky”-i szén
63,7
4
12,9
4,7
20,05
„Ruhr”-i szén
68,4
1,1
19,2
2,1
20,82
„Ohio”-i szén
66,9
4,8
9,7
4,6
21
„Chlorine” klóros szén
35,2
2
7,7
42
24,7
Petrokoksz („Texas”-i)
80
6,2
0,1
10
31,4
Antracit (Ibbenbüren)
83,1
1,1
5,5
3
32,2
TÜZELŐANYAG
„Tiszta szén technológia” („Clean Coal Technology“)
a VÉRT Oroszlányi Erőművében
SES a.s.
Alkalmazott technológia: VEIKI TURBULENS FLUID
Garantáltan eltüzelhető biomassza mennyiségek:
• Fanyesedék (33%)
10 – 21,5 t/h
• Energia nád:
7 – 15,5 t/h
• Szalma:
8 - 16 t/h
• Valóság: 50% biomassza (fanyesedék)
egyéb biomasszák
89%-os tüzelési hatásfok
Szén helyett régi deponált
salak alkalmazása
Borsodi Erőmű 100t/h kazán fluid fúvókák
VEIKI turbulens fluid, biomassza
A TISZTA SZÉNTÜZELÉSI TECHNOLÓGIA
• lehetővé teszi a különböző szenek környezetbarát
eltüzelését,
• lehetővé teszi a különböző egyéb éghető anyagok
környezetbarát eltüzelését,
• lehetővé teszi a különböző minősített szilárd,
folyékony és gáznemű ipari éghető hulladékok
hozzáadását
és
eltüzelését
a
meglévő
berendezésekben,
• lehetővé teszi a különböző biomasszák eltüzelését a
meglévő átalakított berendezésekben együtt más
tüzelőanyaggal, vagy önállóan, új berendezésekben.
VILLAMOSENERGIA FAJLAGOS HŐIGÉNYE
• Régi típusú erőmű
14 000 -17 000 kJ/kWh
• Tiszta biomassza erőmű
14 000 -19 000 kJ/kWh
• Korszerűbb gáz-, olaj-, szénerőmű
– (Dunamenti, Tisza , Mátra) 9 600 -11 000 kJ/kW
• Korszerű gázerőmű (gázkombi) 6 000 - 8 000 kJ/kWh
• Szuperkritikus erőművek
(jövő erőművei)
6 000 – 8 000 kJ/kWh
EGY VÁROS HŐIGÉNYE
2008 ÁPRILIS 1. UTÁNI ÁRAK
ÉVES CSÚCS HŐIGÉNY
HŐIGÉNY
KIHASZNÁLÁS
Gáz fűtőértéke
MW
GJ/év
%
3
MJ/m
Gázigény
m /év
MJ/kg
kg
t/év
t/év
t/év
t/év
Ft/GJ
MFt/év
Ft/GJ
MFt/év
Ft/GJ
MFt/év
Szén, biomassza
szén+biomassza igény
50% szén
50% biomassza
30% szén
70% biomassza
Gázdíj
Átlagos fizetett hőár
Feltételezett szén, biomassza
3
39,3
366 700
29,6
34
10 785 294
17
21 570 588
~11 000
~11 000
~ 6 600
~ 15 400
2 370
869
2 928
1 074
1 100
403
Vonzási körzetek
Szénerőművek
Borsodi Erőmű
~500 000 t
Almásfűzítő
~ 500 000 t
Mátra
~ 500 000 t
Oroszlány
Bánhida
~ 400 000 t
Torony
~ 1 000 000 t
Dunaújváros
~ 200 000 t
Ajka
Pécs
Tiszapalkonya
BIOENER ApS DENMARK
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
30 District heating
29 Feed water tank
28 Condenser
27 Natural gas
26 Ash handling
25 Fabric filter
24 steam to turbine
23 Water for atemperators
22 Superheater 3
21 Superheater 2
20 Superheater 1
19 Economiser
18 Steam drum
17 Feedwater
16 Preheated combustion air
15 Air preheater
14 Combustion air intake
13 Forced draught fan
12 Induced draught fan
11 Air preheater
10 Combustion chamber
9 Slag conveyor
8 Vibrating grate
7 Water cooled duct
6 Stoker
5 Fire dampers
4 Scarifier
3 Dosing unit
2 Seal gates
1 Chain conveyor
ROSTÉLYTÍPUSOK
•
•
•
•
•
a) hengerrostély
b) lengőrostély
c) lépcsős vándorrostély
d) visszatoló rostély
e) lépcsős előtolórostély
OROSZLÁNYI ERŐMŰ 230 T/H KAZÁN
FÚVÓKÁK ELRENDEZÉSE
VEIKI-SES
OROSZLÁNYI ERŐMŰ 230 T/H KAZÁN
FÚVÓKÁK ELRENDEZÉSE
NAGYVÍZTERŰ TŰZCSÖVES KAZÁN
VÍZCSÖVES KAZÁN
Tiszta széntüzelési technológia – „Clean Coal Technology“
SES CFB Třinec K11; Czech republic
Nominal output : 160 t/h
Steam pressure: 9,6 MPa
Steam temperature:
540 °C
Feed water temp.:
150 °C
Fuel: bit. coal;
middlings
500
400
400
500
320
450
300
400
350
250
250
300
161
250
172
200
150
100
50
50
50
23
0
CFB
emission
limits-CR
guaranted
measured in dust
by contract
operation content
CO
content
Nox
content
SO2
content
CIRKOFLUID KAZÁN
KOMPAKT KIVITEL, KEDVEZŐ BEÉPÍTHETŐSÉG
www.lurgises.sk
SES - BIOMASSZA TÜZELÉSE
•
•
•
•
•
NOx rostélykazán
NOx fluid kazán
CO
Por
Összes szerves szén
< 650 (mg/Nm3)
< 400 (mg/Nm3)
< 250 (mg/Nm3)
< 100 (mg/Nm3)
< 50 (mg/Nm3)
Köszönöm a figyelmüket !
Schwardy Miklós
SES Hungaria Kft.