Transcript Prezentace technologie GETEC
Slide 1
GETEC
20. 1. 2014
Slide 2
2
ŽÁROTRUBNÝ KOTEL NA SPALOVÁNÍ
HNĚDOUHELNÉHO PRACHU
Slide 3
3
SCHEMA KOTELNY
NA UHELNÝ PRACH
sklad paliva
a dávkování
čištění spalin
parní kotel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Přísun paliva
Skladování paliva
Dávkování paliva
Spalovací vzduch - ventilátor
Spalovací vzduch - měření
Spalovací vzduch - regulace
Zapalovací palivo
Slide 4
4
KOTELNA NA UHELNÝ PRACH
(HLAVNÍ KOMPONENTY)
Parní kotel a ekonomizér
Protitlaké parní turbíny s řízeným
odběrem tepla – soubor generátorů
Slide 5
5
KOTELNA NA UHELNÝ PRACH
(HLAVNÍ KOMPONENTY)
Chemická úpravna vody
a napájecí nádrž s odplynovačem
Kotelna s parní turbínou
Slide 6
6
ZPŮSOB SKLADOVÁNÍ
PALIVA A DÁVKOVÁNÍ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Turniketový podavač/uzávěr
Dávkovací zásobník
Dávkování/podávání
Zásobník
Tanker
Kompresor
Stacionární chladič
vzduchu
Plnící potrubí
Přípojka interního plynu
Šoupátko
Filtry
Pojišťovací ochrana proti
přetlaku
Pojišťovací ochrana proti
podtlaku
Hlásič signalizace
Teplotní čidlo
Měření hladiny
Hlídání hladiny
Elektrostatické uzemnění
Provzdušňování
Soustava magnetických
ventilů s odvzdušněním
Měřící zařízení plynu
Zásobování interním
plynem
Slide 7
7
VENKOVNÍ ZAŘÍZENÍ
Slide 8
8
PARAMETRY PALIVA –UHELNÝ PRACH
(MULTIPRACH)
• Velikost zrna do 0,3 mm, zčásti větší zrnitost
• Vlhkost cca 10 – 11 %
• Vysoký podíl prachových složek, cca 46 % (nižší podíl
je možný)
• Vysoká reakce (dobré spalování) – nízký bod
vzplanutí - 450°C
• Ve fluidním stavu vysoce tekutý
• Obsah popela 4 – 7 %
• Explozivní tlak maximálně 9 bar
Slide 9
9
PRINCIP FUNGOVÁNÍ DÁVKOVACÍHO
SYSTÉMU
tok paliva
doplňování odvod
vzduchu
paliva
dopravní vzduch
fluidizační vzduch
dávkovací
kotouč míchačka
Slide 10
PRINCIP FUNGOVÁNÍ DÁVKOVACÍHO
SYSTÉMU
10
•
Palivo se fluidizuje
•
Dávkovací kotouč je pokrytý uhelným
prachem
•
Všechny vyvrtané otvory jsou naplněny
prachem
•
Dávkovací kotouč se otáčí
•
Dopravní vzduch vyfoukává prach z
vývrtů a vhání palivo do dopravního
potrubí paliva
•
Počet otáček určuje výkon podávaní
paliva
•
Prázdné vývrty se opět plní
prachem až do dalšího vyfouknutí
•
Dávkovací systém funguje zcela
nepřetržitě
Patent:
Carbotechnik Energiesysteme GmbH
Slide 11
11
TECHNICKÉ PROVEDENÍ DÁVKOVACÍHO
SYSTÉMU
dávkovací kotouč
dávkovací kotouč
míchačka
fluidní vzduch
prostupuje
fluidním ložem
fluidní lože
Slide 12
USPOŘÁDÁNÍ A FUNKCE HOŘÁKU
UHELNÉHO PRACHU
12
Princip hořáku
•
•
Impulzní hořák – v hořákové komoře silně turbulentní proudění vzduchu
Dochází k recirkulaci cca 50 % vzduchu
Výsledek
•
•
•
•
Velmi vysoké rychlosti proudění až do 120 m/s
Recirkulované proudy zajišťují vysoký stupeň promíchání
Výborné spalovací a reakční vlastnosti = dokonalé spalování
Vysoká stabilita plamene
3
Horký plyn
4
Studený vzduch
2
2
Vodící lopatky
3 Zpětné proudění
4 Vrstva studeného vzduchu
5 Spalovací vzduch + recirkulace
spalin
6 Kopí hořáku
5
6
Slide 13
USPOŘÁDÁNÍ A FUNKCE HOŘÁKU
UHELNÉHO PRACHU
13
Výhody tohoto hořáku oproti konkurenci
•
•
•
Lze dosáhnout vysokého tepelného výkonu v malých prostorách
topeniště
To umožňuje použít tento hořák v žárotrubných kotlích
s plamencem
Žárotrubné kotle nabízejí oproti jinak používaným vodotrubným kotlům
výraznou úsporu nákladů
3
Horký plyn
4
Studený vzduch
2
2
Vodící lopatky
3 Zpětné proudění
4 Vrstva studeného vzduchu
5 Spalovací vzduch + recirkulace
spalin
5
6
6 Kopí hořáku
Slide 14
PRINCIP FUNGOVÁNÍ HOŘÁKU
UHELNÉHO PRACHU
14
•
•
Podstechiometrické spalování v hořáku
Nadstechiometrické spalování v plamenci pomocí
sekundárního vzduchu
voda + pára
horký
plyn
Druhotný
vzduch
voda
Slide 15
15
HOŘÁK
Slide 16
16
HOŘÁK UHELNÉHO PRACHU V AKCI
Tvar plamene
až do 120 m/s
Tvar plamene
30 – 40 m/s
Slide 17
ŽÁROTRUBNÝ PLAMENCOVÝ KOTEL
NA UHELNÝ PRACH
17
Rozsah výkonu
až do 30 t/h, 26 bar pojistného tlaku
Sytá pára
Přehřátá pára do 380°C
Horká voda
spalovací
hořák s muflí
komora
obratová komora
chlazená vodou
prostor pro vodu
dvířka
1. tah kouřovodu
2. tah kouřovodu
přední obratová
komora
spaliny
•
•
•
•
Slide 18
18
ČIŠTĚNÍ A ČETNOST REVIZÍ
Speciální čistící systémy
•
•
Umožňují dopravu vznikajícího popela k filtru (není
potřebné žádné další odvádění popela)
Udržují kotel provozuschopný a čistý
Revize
•
•
Realizují se revize v intervalu 6 a 12 měsíců
1 – 2x ročně probíhá údržba zařízení a opravy
To trvá vždy cca 5 – 7 dní.
Funkce
Slide 19
19
ČIŠTĚNÍ SPALIN
•
•
Cyklónové odlučovače
Rukávcový filtr s tlakovzdušnou regenerací
Slide 20
20
ČIŠTĚNÍ OD SPALIN, REDUKCE SOFunkce
2
20
Zařízení na čištění spalin
Slide 21
21
EMISNÍ LIMITY
•
•
•
300
Splňuje budoucí emisní
limity
Bezpečnostní standardy
obdobné jako u ZP
Tepelná účinnost 92 %
150
120
80
30
34
50
34
30
Slide 22
22
MOŽNOSTI POUŽITÍ
• Nasazení jako základní zdroj s využitím min 5000 hod v
roce
• Rozsah výkonů 5-20 MWt
• Parametry páry do 2,6 MPa a 380°C
• Dlouhodobá garance ceny paliva
• Výsledná cena tepla tvoří 70% ceny pouze zemního
plynu
• Vhodné pro soustavy CZT a průmyslové podniky s
celoročním odběrem tepla a el. energie
Slide 23
23
ENERGETICKÝ KONTRAKT MODEL
BUILD-OWN-OPERATE
• Pronájem prostor na umístění technologie
• Smlouva na dodávku tepla/elektřiny na minimálně deset
let s garancí vývoje ceny
Výhody:
• Investiční riziko na straně dodavatele
• Garance trvale nízké ceny tepla
• Variabilita smluvně poskytovaných služeb bez zásahu do
stávajícího majetkových a smluvních vztahů odběratele
Slide 24
CENA TEPLA
Počet provozních
hodin
5000
8000
5000
8000
5000
8000
15
15
20
20
28
28
Výroba páry [MWh]
48 899
78 238
65 198
104 317
89 647
143 436
Roční náklady[mil. €]
€ 1,694 € 2,305 € 2,092
€ 2,907
€ 2,812
€ 3,932
Cena tepla [€/GJ]
€ 9,62
€ 7,74
€ 8,71
€ 7,62
Výkon kotle [tp/h]
€ 8,18
€ 8,91
Slide 25
25
REFERENCE SPOLENČNOSTI GETEC
Slide 26
26
ZAŘÍZENÍ PRO KOMBINOVANOU VÝROBU TEPLA
A ELEKTŘINY (KOGENERAČNÍ JEDNOTKA) –
ZÁSOBOVÁNÍ PÁROU A ELEKTŘINOU
MAN Norimberk
•
•
•
•
•
Kombinovaná výroba páry a
elektřiny
Tepelný výkon 47 MW z toho
hnědouhelný prach/multiprach
22 MW
Tlak páry 20 bar/0,5 bar
Elektrický výkon 2,1 MW
Paliva:
- hnědouhelný prach/multiprach
- topný olej
- zemní plyn
Slide 27
27
ZÁSOBOVÁNÍ PAPÍRNY PAROU A
ELEKTŘINOU
Papírna Hainsberg, Freital
•
•
•
•
•
•
Výroba páry a elektřiny
prostřednictvím KVET
Palivo – hnědouhelný
prach/multiprach/topný olej
Redundantní zdroj
Celkový tepelný výkon 25,5 MW
- 13,2 MW z prachu/multiprachu
- 12,3 MW z topného oleje
- 1 MW v parní turbíně
Tlak páry 22 bar/4,5 bar - horká
pára
Koncept kotle:
- žárotrubný kotel – multiprach
- žárotrubný kotel – redundantní
zdroj a „špičkový“ kotel- topný
olej
Slide 28
28
PÁRA A ELEKTŘINA PRO VÝROBU
BIO – OLEJE II.
Závod na výrobu bio – oleje
v Magdeburgu
•Výroba páry a elektřiny KVET
•Palivo – hnědouhelný
prach/multiprach
•Tepelný výkon 20 MW
•Množství páry 27 t/h
•Elektrický výkon 270 kW
•Tlak páry 21 bar/13,5 bar –
nasycená pára
Slide 29
29
ZÁSOBOVÁNÍ PAPÍRNY PAROU
A ELEKTŘINOU
Papírna Julius Schulte, Trebsen
•
•
•
•
Výroba páry a elektřiny prostřednictvím
KVET
Palivový mix – hnědouhelný
prach/multiprach/zemní plyn
Celkový tepelný výkon 50 MW
- z toho 20 MW hnědouhelného
prachu/multiprachu + KVET (parní
turbínou)
- 30 MW zařízením v základním režimu se
špičkovým zatížením
- 11 MW z turbogenerátoru a 2 parních
turbín
Tlak páry 22 bar/7,5 bar - horká pára
Slide 30
30
LIKVIDACE SPALIN/“PROBLEMATICKÝCH
PLYNŮ“ SPALOVÁNÍM
Chemický průmysl v Hessensk
+ Sasku - Anhaltsku
•Teplárny – výroba páry a elektřiny
•Palivový mix – hnědouhelný prach, topný
olej, rajský plyn
•KVET
•Celkový tepelný výkon 40 MW
- 20 MW z hnědouhelného
prachu/multiprachu
- 20 MW ze zemního plynu,
topného oleje
Tlak páry 22,5 /8,5/4 bar – nasycená pára
Slide 31
31
KONTAKTUJTE NÁS PROSÍM
KOMTERM, a.s., Bělehradská 15, 140 00 Praha 4
Tel.: +420 234 133 111, www.komterm.eu
GETEC
20. 1. 2014
Slide 2
2
ŽÁROTRUBNÝ KOTEL NA SPALOVÁNÍ
HNĚDOUHELNÉHO PRACHU
Slide 3
3
SCHEMA KOTELNY
NA UHELNÝ PRACH
sklad paliva
a dávkování
čištění spalin
parní kotel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Přísun paliva
Skladování paliva
Dávkování paliva
Spalovací vzduch - ventilátor
Spalovací vzduch - měření
Spalovací vzduch - regulace
Zapalovací palivo
Slide 4
4
KOTELNA NA UHELNÝ PRACH
(HLAVNÍ KOMPONENTY)
Parní kotel a ekonomizér
Protitlaké parní turbíny s řízeným
odběrem tepla – soubor generátorů
Slide 5
5
KOTELNA NA UHELNÝ PRACH
(HLAVNÍ KOMPONENTY)
Chemická úpravna vody
a napájecí nádrž s odplynovačem
Kotelna s parní turbínou
Slide 6
6
ZPŮSOB SKLADOVÁNÍ
PALIVA A DÁVKOVÁNÍ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Turniketový podavač/uzávěr
Dávkovací zásobník
Dávkování/podávání
Zásobník
Tanker
Kompresor
Stacionární chladič
vzduchu
Plnící potrubí
Přípojka interního plynu
Šoupátko
Filtry
Pojišťovací ochrana proti
přetlaku
Pojišťovací ochrana proti
podtlaku
Hlásič signalizace
Teplotní čidlo
Měření hladiny
Hlídání hladiny
Elektrostatické uzemnění
Provzdušňování
Soustava magnetických
ventilů s odvzdušněním
Měřící zařízení plynu
Zásobování interním
plynem
Slide 7
7
VENKOVNÍ ZAŘÍZENÍ
Slide 8
8
PARAMETRY PALIVA –UHELNÝ PRACH
(MULTIPRACH)
• Velikost zrna do 0,3 mm, zčásti větší zrnitost
• Vlhkost cca 10 – 11 %
• Vysoký podíl prachových složek, cca 46 % (nižší podíl
je možný)
• Vysoká reakce (dobré spalování) – nízký bod
vzplanutí - 450°C
• Ve fluidním stavu vysoce tekutý
• Obsah popela 4 – 7 %
• Explozivní tlak maximálně 9 bar
Slide 9
9
PRINCIP FUNGOVÁNÍ DÁVKOVACÍHO
SYSTÉMU
tok paliva
doplňování odvod
vzduchu
paliva
dopravní vzduch
fluidizační vzduch
dávkovací
kotouč míchačka
Slide 10
PRINCIP FUNGOVÁNÍ DÁVKOVACÍHO
SYSTÉMU
10
•
Palivo se fluidizuje
•
Dávkovací kotouč je pokrytý uhelným
prachem
•
Všechny vyvrtané otvory jsou naplněny
prachem
•
Dávkovací kotouč se otáčí
•
Dopravní vzduch vyfoukává prach z
vývrtů a vhání palivo do dopravního
potrubí paliva
•
Počet otáček určuje výkon podávaní
paliva
•
Prázdné vývrty se opět plní
prachem až do dalšího vyfouknutí
•
Dávkovací systém funguje zcela
nepřetržitě
Patent:
Carbotechnik Energiesysteme GmbH
Slide 11
11
TECHNICKÉ PROVEDENÍ DÁVKOVACÍHO
SYSTÉMU
dávkovací kotouč
dávkovací kotouč
míchačka
fluidní vzduch
prostupuje
fluidním ložem
fluidní lože
Slide 12
USPOŘÁDÁNÍ A FUNKCE HOŘÁKU
UHELNÉHO PRACHU
12
Princip hořáku
•
•
Impulzní hořák – v hořákové komoře silně turbulentní proudění vzduchu
Dochází k recirkulaci cca 50 % vzduchu
Výsledek
•
•
•
•
Velmi vysoké rychlosti proudění až do 120 m/s
Recirkulované proudy zajišťují vysoký stupeň promíchání
Výborné spalovací a reakční vlastnosti = dokonalé spalování
Vysoká stabilita plamene
3
Horký plyn
4
Studený vzduch
2
2
Vodící lopatky
3 Zpětné proudění
4 Vrstva studeného vzduchu
5 Spalovací vzduch + recirkulace
spalin
6 Kopí hořáku
5
6
Slide 13
USPOŘÁDÁNÍ A FUNKCE HOŘÁKU
UHELNÉHO PRACHU
13
Výhody tohoto hořáku oproti konkurenci
•
•
•
Lze dosáhnout vysokého tepelného výkonu v malých prostorách
topeniště
To umožňuje použít tento hořák v žárotrubných kotlích
s plamencem
Žárotrubné kotle nabízejí oproti jinak používaným vodotrubným kotlům
výraznou úsporu nákladů
3
Horký plyn
4
Studený vzduch
2
2
Vodící lopatky
3 Zpětné proudění
4 Vrstva studeného vzduchu
5 Spalovací vzduch + recirkulace
spalin
5
6
6 Kopí hořáku
Slide 14
PRINCIP FUNGOVÁNÍ HOŘÁKU
UHELNÉHO PRACHU
14
•
•
Podstechiometrické spalování v hořáku
Nadstechiometrické spalování v plamenci pomocí
sekundárního vzduchu
voda + pára
horký
plyn
Druhotný
vzduch
voda
Slide 15
15
HOŘÁK
Slide 16
16
HOŘÁK UHELNÉHO PRACHU V AKCI
Tvar plamene
až do 120 m/s
Tvar plamene
30 – 40 m/s
Slide 17
ŽÁROTRUBNÝ PLAMENCOVÝ KOTEL
NA UHELNÝ PRACH
17
Rozsah výkonu
až do 30 t/h, 26 bar pojistného tlaku
Sytá pára
Přehřátá pára do 380°C
Horká voda
spalovací
hořák s muflí
komora
obratová komora
chlazená vodou
prostor pro vodu
dvířka
1. tah kouřovodu
2. tah kouřovodu
přední obratová
komora
spaliny
•
•
•
•
Slide 18
18
ČIŠTĚNÍ A ČETNOST REVIZÍ
Speciální čistící systémy
•
•
Umožňují dopravu vznikajícího popela k filtru (není
potřebné žádné další odvádění popela)
Udržují kotel provozuschopný a čistý
Revize
•
•
Realizují se revize v intervalu 6 a 12 měsíců
1 – 2x ročně probíhá údržba zařízení a opravy
To trvá vždy cca 5 – 7 dní.
Funkce
Slide 19
19
ČIŠTĚNÍ SPALIN
•
•
Cyklónové odlučovače
Rukávcový filtr s tlakovzdušnou regenerací
Slide 20
20
ČIŠTĚNÍ OD SPALIN, REDUKCE SOFunkce
2
20
Zařízení na čištění spalin
Slide 21
21
EMISNÍ LIMITY
•
•
•
300
Splňuje budoucí emisní
limity
Bezpečnostní standardy
obdobné jako u ZP
Tepelná účinnost 92 %
150
120
80
30
34
50
34
30
Slide 22
22
MOŽNOSTI POUŽITÍ
• Nasazení jako základní zdroj s využitím min 5000 hod v
roce
• Rozsah výkonů 5-20 MWt
• Parametry páry do 2,6 MPa a 380°C
• Dlouhodobá garance ceny paliva
• Výsledná cena tepla tvoří 70% ceny pouze zemního
plynu
• Vhodné pro soustavy CZT a průmyslové podniky s
celoročním odběrem tepla a el. energie
Slide 23
23
ENERGETICKÝ KONTRAKT MODEL
BUILD-OWN-OPERATE
• Pronájem prostor na umístění technologie
• Smlouva na dodávku tepla/elektřiny na minimálně deset
let s garancí vývoje ceny
Výhody:
• Investiční riziko na straně dodavatele
• Garance trvale nízké ceny tepla
• Variabilita smluvně poskytovaných služeb bez zásahu do
stávajícího majetkových a smluvních vztahů odběratele
Slide 24
CENA TEPLA
Počet provozních
hodin
5000
8000
5000
8000
5000
8000
15
15
20
20
28
28
Výroba páry [MWh]
48 899
78 238
65 198
104 317
89 647
143 436
Roční náklady[mil. €]
€ 1,694 € 2,305 € 2,092
€ 2,907
€ 2,812
€ 3,932
Cena tepla [€/GJ]
€ 9,62
€ 7,74
€ 8,71
€ 7,62
Výkon kotle [tp/h]
€ 8,18
€ 8,91
Slide 25
25
REFERENCE SPOLENČNOSTI GETEC
Slide 26
26
ZAŘÍZENÍ PRO KOMBINOVANOU VÝROBU TEPLA
A ELEKTŘINY (KOGENERAČNÍ JEDNOTKA) –
ZÁSOBOVÁNÍ PÁROU A ELEKTŘINOU
MAN Norimberk
•
•
•
•
•
Kombinovaná výroba páry a
elektřiny
Tepelný výkon 47 MW z toho
hnědouhelný prach/multiprach
22 MW
Tlak páry 20 bar/0,5 bar
Elektrický výkon 2,1 MW
Paliva:
- hnědouhelný prach/multiprach
- topný olej
- zemní plyn
Slide 27
27
ZÁSOBOVÁNÍ PAPÍRNY PAROU A
ELEKTŘINOU
Papírna Hainsberg, Freital
•
•
•
•
•
•
Výroba páry a elektřiny
prostřednictvím KVET
Palivo – hnědouhelný
prach/multiprach/topný olej
Redundantní zdroj
Celkový tepelný výkon 25,5 MW
- 13,2 MW z prachu/multiprachu
- 12,3 MW z topného oleje
- 1 MW v parní turbíně
Tlak páry 22 bar/4,5 bar - horká
pára
Koncept kotle:
- žárotrubný kotel – multiprach
- žárotrubný kotel – redundantní
zdroj a „špičkový“ kotel- topný
olej
Slide 28
28
PÁRA A ELEKTŘINA PRO VÝROBU
BIO – OLEJE II.
Závod na výrobu bio – oleje
v Magdeburgu
•Výroba páry a elektřiny KVET
•Palivo – hnědouhelný
prach/multiprach
•Tepelný výkon 20 MW
•Množství páry 27 t/h
•Elektrický výkon 270 kW
•Tlak páry 21 bar/13,5 bar –
nasycená pára
Slide 29
29
ZÁSOBOVÁNÍ PAPÍRNY PAROU
A ELEKTŘINOU
Papírna Julius Schulte, Trebsen
•
•
•
•
Výroba páry a elektřiny prostřednictvím
KVET
Palivový mix – hnědouhelný
prach/multiprach/zemní plyn
Celkový tepelný výkon 50 MW
- z toho 20 MW hnědouhelného
prachu/multiprachu + KVET (parní
turbínou)
- 30 MW zařízením v základním režimu se
špičkovým zatížením
- 11 MW z turbogenerátoru a 2 parních
turbín
Tlak páry 22 bar/7,5 bar - horká pára
Slide 30
30
LIKVIDACE SPALIN/“PROBLEMATICKÝCH
PLYNŮ“ SPALOVÁNÍM
Chemický průmysl v Hessensk
+ Sasku - Anhaltsku
•Teplárny – výroba páry a elektřiny
•Palivový mix – hnědouhelný prach, topný
olej, rajský plyn
•KVET
•Celkový tepelný výkon 40 MW
- 20 MW z hnědouhelného
prachu/multiprachu
- 20 MW ze zemního plynu,
topného oleje
Tlak páry 22,5 /8,5/4 bar – nasycená pára
Slide 31
31
KONTAKTUJTE NÁS PROSÍM
KOMTERM, a.s., Bělehradská 15, 140 00 Praha 4
Tel.: +420 234 133 111, www.komterm.eu