1Roman WojtkiewiczBełchatów 28.10.2010

Najnowsze rozwiązania technologiczne w zakresie

współspalania biomasy

Możliwości konwersji biomasy na energię elektryczną, ciepło oraz paliwa transportowe

Złoże stałe

Złoże fluidalne

Pył Wpółspalanie w pal. pyłowych

Paleniska pyłowe

Pal. fluidalne cyrkulacyjne

Palen. fluidalne pęcherz.

Paleniska z rusztem mechanicznym

Paleniska podsuwowe

Kotły ‐ granulaty

Kotły man.

Piece

Typy palenisk do spalania biomasy

4

Założenia techniczne dla instalacji w EC Kraków

Instalacja gospodarki biomasowejRodzaj współspalania: bezpośrednieIlość współspalanej biomasy : 80 000 - 120 000 ton/rokRodzaj biomasy: pellet, wartość opałowa 16 MJ/kgGatunki biomasy: drewno, otręby zbożowe, łuska słonecznikaZapas magazynowy: 3 dobyZalecany udział energetyczny współspalanej biomasy na kotle: 20%Maksymalny udział energetyczny współspalanej biomasy na kotle : 35%Transport: samochodowy

(13–20 ciężarówek/dobę)Zabudowa instalacji: szczelnaBrak istotnych zmian w powierzchniach ogrzewalnych: takMożliwość normalnej pracy tylko na węglu: takAutomatyka spalania: takAutomatyzacja i wizualizacja pracy instalacji: tak

Instalacja kotłowa (20% biomasy energetycznie)Emisja NOx : <400 mg/nm3Emisja CO: <200 mg/nm3

5

Fazy Projektu

1. Prace studialne, modelowanie komputerowe procesów cieplnych i spalania, studium wykonalności – 2008 r.

2. Opracowanie Programu Funkcjonalno - Użytkowego i kontraktowanie Prac - 2009

3. Realizacja, rozruch i odbiory – 2009 ÷ 2010 r.

Ryzyko szlakowania kotla

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Cal

kow

ita z

awar

tosc

zwia

zków

alk

alic

znyc

h(m

g/kg

)

Bio 17,5 %,40:60

Bio 35 %,40:60

Bio 70 %40:60

Niskie ryzyko

Wysokie ryzyko

Podwyzszone ryzyko

Niskie ryzyko

Wysokie ryzyko

Podwyzszone ryzyko

Proporcja biomasy drzewnej do rolnejUdzial energetyczny biomasy

Symulacja CFD kotlówSymulacja stezen CO w kotle – najbardziej istotny czynnik dla unikniecia korozji i najlepiej ilustrujacy proces spalania

100% wegla LSC 35% biomasy energetyczniePalniki dwupaliwowe

35% biomasy energetyczniePalniki dodatkowe na biomase

6

Plac budowy

7

Schemat instalacji biomasowej cz. 1 i 2.Schemat instalacji biomasowej cz. 1 i 2.

Część 1Część 2

8

Rozliczenie iloRozliczenie ilośści spalanej biomasyci spalanej biomasy

1. Projekt instalacji biomasowej oraz użyte urządzenia pomiarowe na bieżąco nadzorowane przez Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w ramach umowy o współpracy.

2. System kontroli jakości biomasy przed dostarczeniem do instalacji (wizualny i za pomocą miernika wilgotności).

3. Certyfikowany system ważenia za pomocą wagoprzenośników.

4. System transportu biomasy z wydzielonymi liniami dla biomasy leśnej i rolnej.

5. System identyfikacji i pomiaru ilości biomasy i węgla podawanego do kotła nr 2.

9

MMłłynowniaynowniaDla zapewnienia wysokiej efektywności

spalania zapewniono doskonałe przemiały biomasy

10

Modyfikacje kotłowedysze OFA w narożachmodyfikacje naroży kotłamodyfikacje palnikówdoprowadzenie pyłoprzewodów biomasowych

do palników pyłowychbudowa przykotłowej instalacji biomasowej,

składającej się z:

Silosa biomasy zmielonejZbiorników dawkującychPrzenośników śrubowychStacji dmuchaw powietrza transportującego

11

Palnik dwupaliwowy

Biomasa

WęgielPowietrze

12

Zbiornik przykotłowy i umiejscowienie instalacji

13

Przekrój pionowy maszynowni i kotłowni

14

Przekrój pionowy biomasowej instalacji kotłowej

15

Przekrój pionowy biomasowej instalacji kotłowej

16

UkUkłład sterowania, zasilania oraz pad sterowania, zasilania oraz p--popożż

• Sterowanie instalacją biomasową odbywa się z zaadaptowanej nastawni nawęglania.

• Ruch i ważenie pojazdów dostawczych, praca instalacji magazynowej, młynowej oraz przykotłowej odbywa się automatycznie i sprzężona jest z systemem sterowania kotła.

• Ważenie biomasy jest zautomatyzowane i odbywa się zgodnie z obowiązującymi przepisami w tym zakresie.

• Zasilanie urządzeń technologicznych odbywa się z sieci 0,4 kV poprzez nowo wybudowane rozdzielnie. Sterowanie większości napędów poprzez falowniki i urządzenia miękkiego startu.

• Urządzenia wykonane w standardzie ATEX, odpylane instalacją odciągową, silosy wyposażone w system gaszenia CO2 i wodny, instalacje młynowe i przykotłowe dodatkowo wyposażone w czujniki iskier, całość podłączona do istniejącego systemu CERBERUS.

17

System zabezpieczeSystem zabezpieczeńń pp--popożż• Instalacje i urządzenia zaprojektowane i wykonane w standardzie ATEX,

• Zapewniona szczelność instalacji, odpylanie instalacjąodciągową,

• Utrzymanie czystości dzięki bardzo wydajnej instalacji centralnego odkurzania

• Silosy magazynowe wyposażone w czujniki temperatur, monitoring stanu napełnienia (poziomowskazy i wagi), klapy eksplozyjne oraz system gaszenia CO2 i wodny,

• Instalacje młynowe i przykotłowe wyposażone w najnowsze systemy detekcji i gaszenia iskier,

• Silosy przykotłowe wyposażono w najnowsze klapy eksplozyjne z tłumikami płomieni

• Na potrzeby instalacji biomasowej rozbudowano rurociągi wody p-poż z powiększeniem średnic oraz ilości punktów hydrantowych

• Całość systemu p-poż podłączona do istniejącego systemu CERBERUS.

Instalacja do bezpośredniego współspalania biomasy na kotle OP-230/K-1

w KOGENERACJI S.A.

19

Pojemność: 2x 3900 Mg/h2x 6000 m3

Przenośniki taśmowe w porcieWydajność: 300 m3/h

195 Mg/hPrzenośniki w punktach roazładunkowych

Wydajność: 300 m3/h Wydajność: 300 m3/hŻuraw Żuraw 195 Mg/h 195 Mg/h

Wydajność: 200 Mg/h Wydajność: 200 Mg/hZapas na: 5 dni

Pojemność: 3x 1300 Mg/h3x 2000 m3

Mg/h m3/hK-1 23 35K-2 38 58K-3 38 58Max 100 151

Zapas na: 0,5 hPojemność 10 Mg/h KOCIOŁ K-1 K-2 K-3 Suma

50 m3 Typ OP 230 OP 430 OP 430Moc kotła brutto (w paliwie) MW 180 330 330Strumień energii w paliwie biomasowym MW 81 132 132 345Udział produkcji enenrgii z biomasy % 45,0% 40,0% 40,0%Wartość opałowa MJ/kg 15 15 15Gęstość nasypowa Mg/m3 0,65 0,65 0,65Maksymalne zużycie biomasy kg/s 5,40 8,80 8,80 23

Mg/h 19,4 31,7 31,7 83m3/h 29,9 48,7 48,7 127

Zapas na: 10 hPojemność 194 Mg/h

300 m3

`

Legenda

Biomasa nieleśna (śruta rzepakowa) Transport pneumatyczny Pobór próbek Kruszarka Dozownik celkowyBiomasa leśna (pelety drzewne) Przenosnik zgrzebłowy Waga Filtr workowyBrykiety Kosz zasypowy

Przenosnik taśmowy Separator elektromagnetyczny Wentylator, Transport pelet lub śruty Wygarniacz dmuchawa

Przenosnik ślimakowy Przesiewacz Palnik pyłowyMix biomasy z regulacja prędkości obrotów Młyn młotkowy biomasowy

Waga przejazdowa Przesyp swudrogowyMożliwe rozbudowy

PRZYKOTŁOWY ZASOBNIK BIOMASY

MAGAZYNY BIOMASY

ROZBUDOWA - PUNKT ROZŁADUNKU I SKŁADOWANIA BRYKIETÓW

PUNKT ROZŁADUNKU WAGONÓW

PUNKT SEPARACJI ZANIECZYSZCZEŃ

ROZUDOWA MAGAZYNU DLA KOTŁÓW K-2 I K-3

BIOMASA DO KOTŁÓW K-2 i K-3

KOCIOŁ K-1 /OP 230/

WYRÓWNAWCZY ZASOBNIK PYŁU

LINIA PRZENOŚNIKÓW PELET

PUNKT ROZŁADUNKU CIĘŻARÓWEK

PUNKT WAŻENIA I POBORU PRÓBEK

A

B

C

SCHEMAT INSTALACJI SCHEMAT INSTALACJI

„A” – SILOS BIOMASOWY „B” – SEPARATORY „C” – ZBIORNIK PYŁU

INSTALACJA WYPOSAŻONA JEST W SYSTEM PRZECIWPOŻAROWY, CZUJNIKI PŁOMIENIA I DETEKTORY ISKIER ORAZ PANELE

EKSPLOZYJNE

ZADANIE ZADANIE „„AA”” UKUKŁŁAD PRZYGOTOWANIA I AD PRZYGOTOWANIA I PODAWANIA PYPODAWANIA PYŁŁU BIOMASOWEGOU BIOMASOWEGO

DWA MŁYNY MŁOTKOWE WYPOSAŻONE W UKŁADY SEPARACJI MAGNETYCZNEJ I WYCHWYTYWANIA KAMIENI

ZADANIE ZADANIE „„AA”” UKUKŁŁAD PRZYGOTOWANIA I AD PRZYGOTOWANIA I PODAWANIA PYPODAWANIA PYŁŁU BIOMASOWEGOU BIOMASOWEGO

PYŁ BIOMASOWY PO OPUSZCZENIU MŁYNA

KIEROWANY JEST DO UKŁADU SEPARACJI GDZIE ODDZIELANY JEST OD POWIETRZA NOŚNEGO I KIEROWANY DO ZBIORNIKA

PYŁU UMIESZCZONEGO PONIŻEJ.

ZADANIE ZADANIE „„AA”” UKUKŁŁAD PRZYGOTOWANIA I AD PRZYGOTOWANIA I PODAWANIA PYPODAWANIA PYŁŁU BIOMASOWEGOU BIOMASOWEGO

PYŁ BIOMASOWY POPRZEZ SYSTEM DOZOWNIKÓW INSTALACJĄ

PNEUMATYCZNĄ KIEROWANY JEST ZA POMOCĄ CZTERECH PRZEWODÓW DO

KAŻDEGO NAROŻA KOTŁA.

ZADANIE ZADANIE „„AA”” UKUKŁŁAD PRZYGOTOWANIA I AD PRZYGOTOWANIA I PODAWANIA PYPODAWANIA PYŁŁU BIOMASOWEGOU BIOMASOWEGO

W POBLIŻU KOTŁA KAŻDY PRZEWÓD JEST ROZDZIELANY NA TRZY (A). POPRZEZ DYSZE (B) PYŁ BIOMASOWY PODAWANY JEST DO KOMORY

PALENISKOWEJ.

ZADANIE ZADANIE „„AA”” UKUKŁŁAD PRZYGOTOWANIA I AD PRZYGOTOWANIA I PODAWANIA PYPODAWANIA PYŁŁU BIOMASOWEGOU BIOMASOWEGO

A

B

WIDOK NA DYSZE BIOMASOWE OD STRONY KOMORY PALENISKOWEJ.

ZADANIE ZADANIE „„AA”” UKUKŁŁAD PRZYGOTOWANIA I AD PRZYGOTOWANIA I PODAWANIA PYPODAWANIA PYŁŁU BIOMASOWEGOU BIOMASOWEGO

KOCIOŁWYPOSAŻONY ZOSTAŁW SYSTEM ROFA SKŁADAJĄCY SIĘZ KANAŁÓW, WENTYLATORÓW I DYSZ. SYSTEM TEN ZOSTAŁZASTOSOWANY DLA POPRAWY EFEKTYWNOŚCI SPALANIA.

ZADANIE ZADANIE „„AA”” UKUKŁŁAD PRZYGOTOWANIA I AD PRZYGOTOWANIA I PODAWANIA PYPODAWANIA PYŁŁU BIOMASOWEGOU BIOMASOWEGO

Instalacja „Biomax” do bezpośredniego współspalania biomasy w Elektrowni Rybnik

Schemat technologiczny zasilania palników

Młyny walcowe (mlewniki)

Zbiornik pośredni z układem podawania do kotła

Wtrysk biomasy do kotła

33

Dziękujemy za uwagę...