BIOMASSZA TÜZELÉSI ELJÁRÁSOK SES a.s. (Szlovák Energetikai Gépgyár) BIOMASSZA TÜZELÉSI ELJÁRÁSOK MOHA, 2008. október
BIOMASSZA TÜZELÉS MŰSZAKI, GAZDASÁGI KÖRNYEZETE BIOMASSZÁK: Dendromassza PJ/év Tűzifa 2022 Energiaerdő 30-32 Vágástéri hulladék 5-7 Növényi biomassza Gabonatermékek melléktermékei 10-12 Egyéb növényi melléktermékek 30-50 (szárak, levélzet, venyige stb.) Termesztett energianövények 30-40 Bio- hajtóanyagok 4-6 Másodlagos biomasszák Hígtrágya 0,7-1 Állati hulladékok, melléktermékek 1,3-5 Feldolgozási hulladékok 5-7 Harmadlagos biomasszák Élelmiszeripari hulladékok 3-5 Élelmezési hulladékok 6-9 Szennyvízkezelés iszapjai 15-40 Kommunális bio- hulladék 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
ELSŐDLEGES CÉL: FÖLDGÁZ KIVÁLTÁSA 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 Egyenértékű földgáz: 741 176 000 m3 (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 önállóan: – földgáztüzelés kiváltása – villamos energia termelésre: alacsony hatásfok, kockázatok szénnel vegyesen: – hő- és villamos energia termelésre – kisebb költség – csekély kockázat, többféle biomassza – jó hatásfok MEGOLDÁS: VILLAMOS-ENERGIA TERMELÉSHEZ EGYÜTTES TÜZELÉS SZÉNNEL
SZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK SZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK Tüzelőberendezések SZILÁRD TÜZELŐANYAGOK TÜZELÉSI RENDSZEREI: >1 200oC SZÉNPORTÜZELÉS SES 100-2 000 t/h SZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK SES 15-75t/h SZÉN, BIOMASSZA, HULLADÉK 10-100t/h
A BIOMASSZA ELŐKÉSZÍTÉSE, SZÁLLÍTÁSA SES csoport 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. ZÁSOBNÍK PRACHU 1 KOTOL 3 KOTOL 4 HLBKOVÝ ZÁSOBNÍK REDLEROVÉ DOPRAVNÍKY DRVIČ DREVN. ODPADU 2 ZARIADENIE VYNÁŚACIE MEDZIZÁSOBNÍK VSTUP
KAZÁNBERENDEZÉS SES a.s. Tüzelőberendezés Rostélykazán (2. sz. ábra) Fluid kazán (3. sz. ábra) Névleges gőzteljesítmény (t/h) 15-75 80-160 Névleges gőznyomás (Mpa) 1,3- 3,7 1,3-6,4 Névleges gőzhőmérséklet (oC) 220 - 445 Tápvíz hőmérséklet (oC) > 105 2.SZ.ÁBRA 3.SZ.ÁBRA
SES a.s. referenciái - biomassza
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 VEIKI turbulens fluid tüzelés 8-240 t/h Buborékos fluid tüzelés SES <75 t/h
KAZÁN TÍPUSOK ÖSSZEHASONLÍTÁSA
SES a.s. ACFB (atmoszferikus cirkofluid tüzelés) Tiszta szén technológia „Clean Coal Technology” 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” 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.
„Chlorine” klóros szén Petrokoksz („Texas”-i) Antracit (Ibbenbüren) Tüzelőanyag rugalmasság ACFB kazánokban tüzelhető tüzelőanyagok önállóan, vagy együttesen TÜZELŐANYAG 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 45,1 15 6,85 Barnaszén 27,2 1,7 7 52,8 9,17 Tehén trágya 19,6 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 21 34 14,5 „Freeman”-i szén 60,3 3,6 10,2 8,6 17,4 „Minto”-i szén 59,3 20,9 19,8 „Kentucky”-i szén 63,7 4 12,9 20,05 „Ruhr”-i szén 68,4 19,2 2,1 20,82 „Ohio”-i szén 66,9 4,8 9,7 4,6 „Chlorine” klóros szén 35,2 7,7 42 Petrokoksz („Texas”-i) 80 6,2 0,1 10 31,4 Antracit (Ibbenbüren) 83,1 5,5 3 32,2
„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
Vonzási körzetek Szénerőművek Borsodi Erőmű ~500 000 t Almásfűzítő Tiszapalkonya Mátra ~ 500 000 t Almásfűzítő ~ 500 000 t Oroszlány Bánhida ~ 400 000 t Torony ~ 1 000 000 t Ajka Dunaújváros ~ 200 000 t Pécs
BIOENER ApS DENMARK 30 District heating 20 Superheater 1 10 Combustion chamber 29 Feed water tank 19 Economiser 9 Slag conveyor 28 Condenser 18 Steam drum 8 Vibrating grate 27 Natural gas 17 Feedwater 7 Water cooled duct 26 Ash handling 16 Preheated combustion air 6 Stoker 25 Fabric filter 15 Air preheater 5 Fire dampers 24 steam to turbine 14 Combustion air intake 4 Scarifier 23 Water for atemperators 13 Forced draught fan 3 Dosing unit 22 Superheater 3 12 Induced draught fan 2 Seal gates 21 Superheater 2 11 Air preheater 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
CIRKOFLUID KAZÁN KOMPAKT KIVITEL, KEDVEZŐ BEÉPÍTHETŐSÉG www.lurgises.sk
SES - BIOMASSZA TÜZELÉSE NOx rostélykazán < 650 (mg/Nm3) NOx fluid kazán < 400 (mg/Nm3) CO < 250 (mg/Nm3) Por < 100 (mg/Nm3) Összes szerves szén < 50 (mg/Nm3)
Köszönöm a figyelmüket ! Schwardy Miklós SES Hungaria Kft.