Post on 04-Feb-2016
description
Możliwości wykorzystania odpadów w małych instalacjach
energetycznychDavid 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 TOPSInstalacja 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
Kryteria Technologia TOPS Technologia EPBMożliwość przetwarzania odpadów komunalnych
Tak, wskazane wykorzystanie frakcji energetycznej po sortowaniu
Tak, wskazane wykorzystanie frakcji energetycznej po sortowaniu
Możliwość przetwarzania opon, olejów itp.
Tak, kosztowne kontrole emisji
Tak, prostsza kontrola emisji
Uzysk energii elektrycznej netto w przeliczeniu na tonę odpadów posortowniczych
1.13 MWh 1.1 MWh
Porównanie technologii TOPS i EPB
Kryteria Technologia TOPS Technologia EPBOdbiór ciepła Wskazane skojarzenie z
systemem ciepłowniczymMożliwość 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 Technologia TOPS Technologia EPBEmisje 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 EPBModuły, 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 Technologia TOPS Technologia EPBNajwiększy rozmiar Ograniczenia wynikające
wyłącznie z wielkości dostępnego terenu
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 EPBOsiągalne 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