Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde ... filtri, ūdens/citu šķidrumu...

Rīgā, 2015. gada 20. novembrī

EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata

politika" starpposma novērtējuma seminārs 1

Ģirts Vīgants SIA BaltEnEko

Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde singāzes

ieguvei

2



politika" starpposma novērtējuma seminārs

Īstenotais pētniecības projekts Projekta mērķi

• Siltumenerģijas ražošanas

efektivitātes paaugstināšana;

• Atjaunojamo energoresursu

izmantošanas efektivitātes

palielināšana.

Rezultāti

• Tiek iegūts par 10-20% vairāk

siltumenerģijas;

• Fosilās degvielas patēriņa samazināšana

par 150 t/gadā;

• Cieto daļiņu izmešu samazinājums par

90%;

• Izstrādātais dūmgāzu kondensators tiek

uzstādīts citās katlu mājās.

3

Projekta mērķis




Projekta mērķis ir izveidot efektīvu biomasas gazifikācijas tehnoloģisko risinājumu (sistēmu), kas ļaus aizvietot importētās dabas gāzes izmantošanu

ar vietējiem atjaunojamajiem energoresursiem (biomasu).

4

SIA Balteneko

2015.gada 4. martā ir noslēdzis līgumu Nr.2/EEZLV02/14/AK/015/002 ar Valsts reģionālās attīstības aģentūru par projekta „Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde singāzes ieguvei”

Rīgas Tehniskā universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts (VASSI)

2015. gada 13. februārī noslēgta Partnerības vienošanās starp SIA Balteneko un VASSI par sadarbību projketa īstenošanā.




Projekta partneris

5

Projekta uzdevumi




VASSI uzdevumi:

• izstrādāt sistēmas moduli;

• katra elementa konstruktīvie aprēķini;

• veikt procesu modelēšanu;

• sagatavot skices shēmai un gazifikācijas tornim, attīrīšanas un citām iekārtām;

• veikt procesu modelēšanu;

• eksperimentu plānošana;

• tehnoloģisko risinājumu korekcija pēc datu apstrādes;

• rezultātu analīzes.

SIA Balteneko uzdevumi:

•projekta vadība;

•nodrošināt iekārtu izgatavošanu un montāžu;

•iekārtu darbināšanu.

6

Projekta nodevums (1)




Informatīvs seminārs: „Šķeldas gazifikācija”

7





Zinātniskā publikācija:

8




Projekta nodevums (3) Iepirkuma konkurss:

• „Aprīkojuma un tehnoloģisko iekārtu izgatavošana, piegāde un uzstādīšana projektam „Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde singāzes ieguvei”” :

• Lēmums par iepirkuma uzvarētāju pieņemts 12.08.2015, kā uzvarētājs atzīts SIA”MRK Serviss”, reģ. Nr. 40003587212.

9

Rīgas Tehniskās universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta pētnieciskais darbs (Procesu izpēte un matemātiskais apraksts. Tehnoloģiskās sistēmas shēma un

iekārtu skices:

1. NODEVUMS:

• izstrādāts sistēmas modulis un sagatavotas skices shēmai un gazifikācijas tornim, attīrīšanas un citām iekārtām;

• modelēti un simulēti degšanas procesi tehnoloģiskajā iekārtā – gazifikatorā.

2. NODEVUMS:

• izveidots gazifikācijas procesu modelis un simulēti procesi tajā. Tiek aprakstīts gazifikatora ar lejupvērstu velkmi procesa zonas un darbības tajās, kā arī veiktas datorsimulācijas un novērtēti iegūtie rezultāti.





Rīgas Tehniskā universitāte

Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts www.videszinatne.lv

Gazifikācijas sistēma

Dagnija Blumberga,

RTU profesore

Biomasas gazifikācijas produkti

Singāze

Bioogles

Biodegviela

Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

11

Kopējā gazifikācijas sistēma


12

Aprēķinu metodika

Materiālā bilance

Energobilance

Katra sistēmas elementa aprēķins

Žāvētava

Gazifikators

Singāzes dzesētājs gaisa sildīšanai

Singāzes dzesētājs žāvēšanas aģenta sildīšanai

Singāzes primārā attīrīšana

Singāzes sekundārā attīrīšana

Singāzes deglis


13

Materiālā un energobilance

Gazifikācijas sistēmas uzdevums

Procesu definēšana, piemēram, mitrums pēc

žāvēšanas, temperatūras līmeņi gazifikatorā, degļa

uzstādītā jauda, ...

Procesu optimizācija: mērķfunkcija minimāls darvas

saturs

Biomasas patēriņš – min

Biomasas mitrums – max pieejamais , piemēram, 30%,

nevis 25%

Singāzes sadegšanas siltums – max

...

... Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

14


15

Gazifikācijas

process

Gazifikatora

veids

Gazifikatora

dizains

Gazifikācijas

reaģents

Spiediens

gazifikatorā

Katalizatori

Skābekļa

pārpalikums

Temperatūra

gazifikatorā Kurināmais

Gazifikatora veids

Kustīga slāņa Verdoša

slāņa Lejupvērstas

velkmes

Augšupvērstas

velkmes

Optimāla

jauda, MW Līdz 2 2 -10 5 – 100

Darva, g/Nm3 <1 50 10

Singāzes

sadegšanas

siltums,

MJ/Nm3

4.5 – 5 5 – 6 līdz 6

Singāzes

temperatūra,

°C

700 300 750 Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts

16

Masas bilance

Enerģijas bilance


17

Singāzes attīrīšana no darvas: metodes

Primārās:

Pašā gazifikatorā;

Ideja: var daļēji izvairīties no darvas

veidošanās (pagaidām pilnīgi tīru singāzi

neiegūst);

Darbināšanas režīmu izvēle, konstrukcijas

izveide; katalizatori un piedevas.

Sekundārās:

Pēc gazifikatora;

Darva jau ir veidojusies;

Mehāniskā, ķīmiskā attīrīšana.

Kombinētās.


Primāro metožu tehniskā realizācija

Augšupvērsta

velkme

Kurināmais

Gāze

Gaiss

Oksidācija

Reducēšana

Pirolīze

Žāvēšana

Lejupvērsta

velkme

Kurināmais

Gāze

Gaiss

Pirolīze

Žāvēšana

Gaiss

Mazāk darvas veidojas, ja ir

augstāka temperatūra


Sekundāro metožu tehniskā realizācija

Mehāniskā attīrīšana: cikloni, filtri (satveršanas, auduma,

keramiskie), rotējošie daļiņu separatori, elektrostatiskie

filtri, ūdens/citu šķidrumu (eļļas, šķīdinātāja) skruberi;

Ķīmiskā attīrīšana: sekundārie speciāli veidotie papildu

reaktori, lai sadalītu darvu:

Termiski,

Katalītiski,

Ar plazmu. *Termiskajā krekingā vielas sadala tā, lai tām būtu mazāks oglekļa

atomu skaits.

Katalizators ļauj mainīt reakcijas mehānismu tā, lai būtu mazāka

aktivācijas enerģija; pats katalizators reakcijā “nepiedalās” (pirms un

pēc r-jas katalizatora daudzums ir vienāds).

Plazma ir jonu, elektronu, ierosināto molekulu gāze ar lielu enerģiju,

kuru lieto augstas temperatūras iegūšanai bez biomasas papildu

dedzināšanas.

Galvenais secinājums:

Darvas koncentrācijas samazināšanai singāzē pagaidām

nav vienotā standartpaņēmiena, bet ir daudz tehnoloģiju,

kas ir izpētes procesā.

Paldies par

uzmanību!

Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde ... filtri, ūdens/citu šķidrumu...

Documents

Transcript of Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde ... filtri, ūdens/citu šķidrumu...