ELSAMPROJEKT Polska

ELSAMPROJEKT Polska
Współspalanie słomy z węglem w dużym kotle
energetycznym
Wiktor Kozłowski
ELSAMPROJEKT Polska Sp. z o.o.
Krzysztof Cygan
PGE Elektrownia Opole S.A.
2011.10.27-28
Bełchatów
1
Współspalanie słomy z węglem w dużym kotle
energetycznym
ELSAMPROJEKT Polska
Plan prezentacji
1.Potencjał i dostępność słomy w Polsce
2.Słoma – logistyka
3.Energetyczne wykorzystanie słomy w DONG Energy
4.Energetyczne wykorzystanie słomy w PGE Elektrowni Opole S.A.
5.Wnioski, podsumowanie, bariery
2011.10.27-28
Bełchatów
2
Pozyskanie słomy w Polsce w 2009 r.
W ostatnich latach obserwuje się ciągły wzrost produkcji słomy zbóż podstawowych przy zbliżonej
powierzchni zasiewu.
Kolejne lata
Produkcja słomy zbóż
mln ton
podstawowych
Powierzchnia upraw zbóż
tys. ha
podstawowych
2000
2002
2005
2007
2008
2009
18,4
21,0
22,4
19,7
23,1
25,4
7336
6929
6892
6848
7155
7243
ELSAMPROJEKT Polska
Źródło: GUS
Zgodnie z danymi Głównego Urzędu Statystycznego w Polsce w 2009 r. pozyskano ok. 29 mln ton
słomy zbóż podstawowych z mieszankami zbożowymi.
Zbiory uzyskano z powierzchni 8,2 mln ha zasiewu zbóż podstawowych z mieszankami zbożowymi,
co daje średni plon słomy w skali kraju na poziomie 3,5 ton/ha. Powyższe dane nie uwzględniają
słomy uzyskanej z upraw rzepaku i rzepiku, których łączna powierzchnia zasiewu w Polsce w 2009 r.
wyniosła 810 tys. ha.
W praktyce tylko nadwyżki słomy mogą być wykorzystane na cele energetyczne, ponieważ część
musi pokryć zapotrzebowanie na cele rolnicze, tj. na cele ściołowe, paszowe i nawozowe. Wielkość
nadwyżek słomy zależy od struktury użytkowania gruntów, struktury zasiewów, wielkości
gospodarstw oraz obsady i sposobu chowu zwierząt gospodarskich. Szacuje się, że w latach 19992008 w Polsce średnioroczne nadwyżki słomy wyniosły 7,6 mln ton. Natomiast w 2009 r. nadwyżki
wyniosły 10,2 mln ton. Ponadto możliwość upraw energetycznych podobnych do słomy takich jak
miscant, sorgo, itp.
2011.10.27-28
Bełchatów
3
Produkcja i nadwyżki słomy w Polsce w 2009 r.
0,00
0,80
3,80
Mazowieckie
0,70
Lubelskie
0,20
1,45
0,25
0,90
0,50
Śląskie
1,03
0,81
Opolskie
0,52
Świętokrzyskie
0,75
0,46
2,12
Łódzkie
Dolnośląskie
Zbiory słomy w Polsce w 2009 r. [mln ton]
1,74
0,84
Wielkopolskie
3,55
2,13
1,12
0,00
Lubuskie
1,35
3,08
KujawskoPomorskie
116‐135
powyżej 135
Podlaskie
1,01
2,06
0,56
Zachodniopomorskie
0,85
ELSAMPROJEKT Polska
WarmińskoMazurskie
2,03
56‐75
96‐115
0,77
0,70
Pomorskie
poniżej 55
76‐95
1,60
1,43
Stosunek zbioru słomy do powierzchni województwa [tys. ton / 1000 km²]
Podkarpackie
Małopolskie
Nadwyżki do alternatywnego (energetycznego) wykorzystania w 2009 r. [mln ton] ‐ szacunek wg 0
0
0
wskaźników, Gradziuk 2008 r.
2011.10.27-28
Bełchatów
4
Transport słomy w postaci bel i peletów
Słoma w belach
Pelety słomowe
L1 = 1,3 m
L2 = 1,2 m
L = max 50 mm
ELSAMPROJEKT Polska
L3 = 2,4 m
Gęstość nasypowa – ok. 135 kg/m³
Gęstość nasypowa – ok. 650 kg/m³
Ograniczenia – Dopuszczalna objętość ładunku
Ograniczenia – Dopuszczalna masa ładunku
Zestaw transportowy – Samochód ciężarowy z
przyczepą (24 bele, 12 bel na skrzyni ładunkowej
samochodu i 12 bel na przyczepie)
Zestaw transportowy – Samochód ciężarowy
samowyładowczy (masa ładunku ok. 25-28 ton w
zależności od masy własnej pojazdu)
Masa, objętość ładunku – ok. 12,1 ton, 90 m³
Masa, objętość ładunku – ok. 25 ton, 38 m³
2011.10.27-28
Ilość energii – ok. 425 GJ/samochód
Ilość energii – ok. 176 GJ/samochód
Bełchatów
5
Porównanie kosztów transportu
Koszt transportu słomy
12,0
Pelety słomowe
10,0
Słoma w belach
ELSAMPROJEKT Polska
]
J 8,0
G
/ł
z
[
t 6,0
z
s
o
K
4,0
2,0
0,0
50
70
90
110
130
150
170
Odległość [km]
190
210
230
250
Założenia do obliczeń
Jedn.
Słoma w
belach
Pelety
słomowe
MJ/kg
14,5
17,0
kg/m³
135
650
Masa ładunku
t
12,1
25
Cena (w jedną
stronę)
zł/km
4,5
4,5
Parametr
Wartość
opałowa
Gęstość
nasypowa
2011.10.27-28
Słoma w belach
Pelety słomowe
4-5 zł/GJ
4-5 zł/GJ
80-100 km
170-220 km
Bełchatów
6
Logistyka
Transport do magazynów pośrednich
Magazyny pośrednie (sterta max 1000 m² lub 5000 m³) Transport z magazynów pośrednich do peleciarni
Peleciarnia
Prasowanie
Magazyny na terenie EC/EL
ELSAMPROJEKT Polska
Pelety słomowe
Transport z peleciarni do magazynów na terenie EC/EL
Mielenie
Do spalania
Słoma w belach
Rozdrabnianie
Transport do magazynów pośrednich
Magazyny pośrednie (sterta max 1000 m² lub 5000 m³)
Transport z magazynów pośrednich do magazynu na terenie EC/EL
Magazyny na terenie EC/EL
Prasowanie
2011.10.27-28
Bełchatów
7
ELSAMPROJEKT Polska
Elektrociepłownia Avedøre 2 - Avedøreværket
• Kocioł główny - pyłowy, przepływy Bensona na
parametry
nadkrytyczne
z
palnikami
narożnymi
wielopaliwowymi umożliwiającymi spalanie do 100%
peletów drzewnych,
• Kocioł słomowy z rusztem wibracyjnym opalany słomą w
postaci bel,
• Dwie turbiny gazowe 2 x 55 MWe,
Parametry bloku Avedøre 2
• Turbozespół parowy,
Jedn.
Wartość
• Zużycie peletów w kotle głównym – ok. 300 tys. ton/a, Parametr
Ciśnienie pary
bar
305/310
• Zużycie słomy w kotle rusztowym – ok. 150 tys. ton/a (główny/rusztowy)
Słoma
Gaz ziemny
Kocioł
biomasowy
Gaz ziemny
Olej
opałowy
Pelety
drzewne
(max 70%)
Kocioł Główny
580/600/300 bar
Turbina parowa
Energia elektryczne
Ciepło
Gaz ziemny
2011.10.27-28
Energia elektryczne
Bełchatów
Temperatura pary
(główny/rusztowy)
ºC
582/545
Wydajność
(główny/rusztowy)
t/h
1067/144
Sprawność elektryczna
%
49
Sprawność kotła
głównego
%
96*
System oczyszczania
spalin
-
Moc elektryczna netto (z
turbinami gazowymi/bez
turbin gazowych)
MWe
SCR, ESP, IOS,
Filtr workowy
585/435
(kondensacja)
505/365
(ciepłownictwo)
* 100% obciążenia na paliwie gazowym, Wu=48,3 MJ/kg
8
Elektrociepłownia Avedøre 2 - Avedøreværket
ELSAMPROJEKT Polska
Zakres dostosowania kotła węglowego do spalania peletów:
•Dostosowanie trzech młynów rolkowo-misowych, systemu powietrza
pierwotnego i pyłoprzewodów do mielenia peletów i podawania pyłomieszanki
do kotła. Dokonano jedynie nieznacznych modyfikacji w celu wyeliminowania
ryzyka pożaru i wybuchu i obniżając temperaturę pracy młynów.
•Modernizacja układu palnikowego (3 z 4 poziomów, tj. 12 z 16 palników)
dostosowując je do spalania pyłu biomasowego,
•Realizacja gospodarki biomasą (węzeł przyjęcia peletów dostarczanych drogą
morską, węzeł magazynowy - dwie hale magazynowe każda o pojemności 18
tys. ton, w pełni zautomatyzowany silos o pojemności 15 tys. ton),
•Włączenie ciągu podawania peletów w istniejący ciąg podawania węgla,
•Realizacja instalacji dozowania popiołu lotnego (2005 r.) – dwie linie o
wydajności 8 t/h każdy, w skład której wchodzą: silos o pojemności 420 m³,
układ pneumatycznego wtrysku do kotła,
•Realizacja największego na świecie silosu magazynowego na pelety
(zakończenie prac – grudzień 2010 r.). Pojemność silosu - 100 tys. m³,
wysokość silosu - 45 m, średnica silosu - 70 m.
2011.10.27-28
Bełchatów
9
Elektrociepłownia Avedøre 2 - Avedøreværket
ELSAMPROJEKT Polska
Blok z kotłem na parametry nadkrytyczne pierwotnie zaprojektowanym do spalania
węgla kamiennego
• Lata 90 – Decyzja o budowie nowego bloku Avedøre 2 z kotłem na parametry
nadkrytyczne opalanego węglem kamiennym,
• Rok 1997 – Rozpoczęcie budowy kotła węglowego, zastąpienie węgla gazem w trakcie
prac budowlanych,
• Rok 2001 – Uruchomienie bloku Avedøre 2 składającego się z kotła rusztowego
opalanego słomą, 2 turbin gazowych oraz kotła głównego na parametry nadkrytyczne
(kocioł główny pierwotnie w 100% opalany gazem ziemnym i olejem opałowym),
• Rok 2003 – Modernizacja kotła w celu dostosowania do spalania peletów wraz z
budową gospodarki biomasowej, jednocześnie zachowując możliwość spalania gazu i
oleju w niezmienionym zakresie,
• Rok 2005 – Uruchomienie instalacji dozowania popiołu lotnego ze spalania węgla –
celem zminimalizowania negatywnego wpływu biomasy na pracę kotła
(zanieczyszczenie powierzchni ogrzewalnych, korozja, dezaktywacja SCR).
• Roczne zużycie peletów w kotle głównym – ok. 300 tys. ton,
• Roczne zużycie słomy w kotle rusztowym – ok. 150 tys. ton,
• Stopień wykorzystania paliw w Avedøre 2 na poziomie 94%,
• Spalając 100% peletów kocioł główny jest w stanie osiągnąć do 70%MCR.
2011.10.27-28
Bełchatów
10
Bloki nr 3, 4 elektrociepłowni Studstrup
Współspalanie słomy z węglem
ELSAMPROJEKT Polska
• Rok 1984 – Uruchomienie bloku nr 3,
• Rok 1995 – Uruchomienie bloku nr 4,
• Lata 1996-1998 – Pierwsze próby współspalania
słomy z węglem w bloku nr 1 (obecnie wycofany z
eksploatacji),
• Rok 2002 – Modernizacja bloku numer 4,
• Rok 2005 – Modernizacja bloku numer 3.
DZIŚ – Wielopaliwowe kotły bloków nr 3, 4 z
palnikami biomasowo-węglowo-olejowymi. Roczne
zużycie słomy w kotłach ok.150 tys. ton.
Maksymalna wydajność węzła przygotowania sieczki
wynosi 20 t/h, co odpowiada 10% strumienia energii w
paliwie do kotła przy jego nominalnej wydajności.
Słoma magazynowana jest w zamkniętej hali
magazynowej (pojemność 1100 bel Hestona),
wyposażonej w automatyczną suwnicę. Słoma
podawana jest 4-ma ciągami, każdy wyposażony w
rozdrabniacz i młyn młotkowy.
2011.10.27-28
Bełchatów
Parametry bloków nr 3, 4
Parametr
Jednostka
Wartość
Moc zainstalowana
MWe/MWt
2 x 350/455
Ciśnienie pary
bar
240
Temperatura pary
ºC
540
Wydajność kotłów
t/h
2 x 1000
MWt
2 x 824
-
Elektrofiltr, IOS,
SCR (2007)
Moc cieplna
kotłów
System
oczyszczania spalin
11
Bloki nr 3, 4 elektrociepłowni Studstrup - Studstrupværket
ELSAMPROJEKT Polska
Zakres modernizacji:
• Każdy z dwóch kotłów jest wyposażony w 24 palniki wirowe (4 rzędy po 6 palników) 2
rzędy na przedniej i 2 na tylnej ścianie kotła. Do spalania słomy w każdym z kotłów
dostosowano 4 środkowe palniki umieszczone w górnym rzędzie na tylnej ścianie
kotła.
• W każdym z modernizowanych palników przesunięto lancę olejową oraz skaner
płomienia w sposób pozwalający na wykorzystanie centralnej części palnika do
transportu sieczki słomy.
Przed modyfikacją
Po modyfikacji
Węzeł przygotowania biomasy:
• 4 linie każda o wydajności 5 t/h,
• Wstępne rozdrobnienie, separator elektromagnetyczny, separator kamieni,
• Młyn bijakowy – rozdrobnienie do wymiarów poniżej 50 mm,
• Transport pneumatyczny do kotłowni (odległość ok. 300 m).
2011.10.27-28
Bełchatów
12
Energetyczne wykorzystanie słomy
w PGE Elektrowni Opole S.A.
ELSAMPROJEKT Polska
W ramach wyboru optymalnego technicznie i ekonomicznie
rozwiązania polegającego na wykorzystaniu słomy w PGE
Elektrownia
Opole
zdefiniowano
kilka
wariantów
technicznych, w tym m.in.:
1)Spalanie słomy w postaci bel wielkogabarytowych w kotle
słomowym. Para z kotła słomowego podawana do układu
regeneracji istniejących kotłów BP-1150,
2)Współspalanie słomy w kotle BP-1150 K-1 – słoma
dostarczana w postaci bel wielkogabarytowych,
3)Współspalanie słomy w kotle BP-1150 K-2 – słoma
dostarczana w postaci peletów.
2011.10.27-28
Bełchatów
13
W1 - Spalanie słomy w postaci bel w kotle słomowym. Para podawana do układu
regeneracji istniejących kotłów pyłowych węglowych
Technologia kotła
typ
Rusztowy
Moc w paliwie
MW
58,7
Moc cieplna
MW
51,1
Sprawność kotła
%
87%
Wydajność kotła
t/h
70
MPa/st.C
5,0/350
h/a
7250
typ
Słoma w postaci bel wielkogabarytowych o
wymiarach 1,3x1,2x2,4 m oraz alternatywnie
0,7x1,2x2,4 m
Wartość opałowa
MJ/kg
14,5
Gęstość nasypowa
t/m3
0,14
t/h
14,6
m3/h
104,3
tys. t/a
106
tys. m3/a
755
Magazyn
typ / ilość
Hala magazynowa / 1
Retencja
dni
4
t / tys. m3 /bel
1400 / 10,0 / 2671
dni/tydz. / h/dobę
5 / 12
szt./h , szt./tydz.
3,2 / 195
Parametry pary
ELSAMPROJEKT Polska
Czas wykorzystania mocy znamionowej
Paliwo biomasowe
Maksymalne zużycie biomasy
Roczne zużycie paliwa
Pojemność magazynu netto
Dostawy
Ilość ciężarówek
2011.10.27-28
Bełchatów
14
ELSAMPROJEKT Polska
W1 - Spalanie słomy w postaci bel w kotle słomowym. Para podawana do układu
regeneracji istniejących kotłów pyłowych węglowych
2011.10.27-28
Bełchatów
15
W1 - Spalanie słomy w postaci bel w kotle słomowym. Para podawana do układu
regeneracji istniejących kotłów pyłowych węglowych
Transport drogowy słomy
Magazyn słomy ‐ stodoła
Zapas
Wartość opałowa
Gęstość nasypowa
14,5
0,14
90
12,6
12
5
39
3,2
292
41
Poj.
Kocioł słomowy
4,0
10000
1400
2671
Przenośnik łańcuchowy słomy
Rozdzielacz bel słomy
2x węzeł rozdzierania i podawania słomy
Kocioł słomowy
ELSAMPROJEKT Polska
GJ/t
t/m³
m³
Ładowność
t
h/dobę
Częstotliwość dni/tydzień
dostaw
szt./dobę
szt./h
m³/h
Strumień biomasy
t/h
dni
m³
t
szt. Bel
Max strumień do kotła
MW
58,7
t/h
14,6
Legenda
Słoma
Rozdrabniacz słomy
Wózek rozgarniający
Słoma
Przenośnik łańcuchowy słoma
Przenośnik ślimakowy
Rozcinacz sznurków
2011.10.27-28
Bełchatów
16
W2 - Współspalanie słomy w kotle BP-1150 K-1 – słoma dostarczana w postaci
bel wielkogabarytowych
Technologia kotła
typ
Pyłowy BP-1150
-
Węgiel kamienny
Moc cieplna kotła
MW
951,9
Sprawność kotła
%
92%
Wydajność kotła
t/h
1150
MPa/st.C
18,3/540
Moc instalacji biomasowej
MW
100,0
Czas wykorzystania mocy znamionowej
h/a
5900
typ
Słoma w postaci bel wielkogabarytowych o
wymiarach 1,3x1,2x2,4 m oraz alternatywnie
0,7x1,2x2,4 m
Wartość opałowa
MJ/kg
14,5
Gęstość nasypowa
t/m3
0,14
t/h
24,2
m3/h
179,4
tys. t/a
142,9
tys. m3/a
1058
Magazyn
typ / ilość
Hala magazynowa / 1
Retencja
dni
4,5
t / tys. m3 /bel
2700 / 20,0 / 5175
dni/tydz. / h/dobę
5 / 12
szt./h , szt./tydz.
5,6 / 335
Paliwo podstawowe
ELSAMPROJEKT Polska
Parametry pary świeżej
Paliwo biomasowe
Maksymalne zużycie biomasy
Roczne zużycie paliwa
Pojemność magazynu netto
Dostawy
Ilość ciężarówek
2011.10.27-28
Bełchatów
17
W2 - Współspalanie słomy w kotle BP-1150 K-1 – słoma dostarczana w postaci
bel wielkogabarytowych
Magazyn słomy ‐ stodoła
Kocioł BP‐1150
Zapas
Transport drogowy słomy
Wartość opałowa
Gęstość nasypowa
GJ/t
t/m³
m³
Pojemność
t
h/dobę
dni/tydzień
Częstotliwość dostaw
szt./dobę
szt./h
m³/h
Strumień biomasy
t/h
Pojemność
14,9
0,135
90
12,1
12
5
67
5,6
502
68
dni
m³
t
szt.
4,5
20000
2700
5175
RS ‐ S Rozdzielacz bel słomy
Przenośnik łańcuchowy słomy
RS ‐ SUW2 T ‐ PŁ2 T ‐ ES1 T ‐ PŁ3 T ‐ WR RS ‐ SUW1 T ‐ PŁ4 T ‐ PŁ1 T ‐ PŁ5 T ‐ MW 1‐4
M ‐ RS1 ELSAMPROJEKT Polska
WW O ‐ PP1
O ‐ PP2
M ‐ ES1
O ‐ PP3
M ‐ ES4
M ‐ ŁK3
M ‐ ŁK2
M ‐ ŁK4
Kamieni
e
Kamieni
e
Węzeł rozdzierania słomy
O ‐ PP4
M ‐ ES3
M ‐ ES2
M ‐ ŁK1
M ‐ RS4
M ‐ RS3 M ‐ RS2 Kamieni
e
Kamieni
e
I ‐ ZO4‐6
I ‐ ZO7‐9
Młynownia
Przenośnik łańcuchowy słoma
Filtr workowy
Dmuchawa
Cyklon
Rozdrabniacz słomy
M ‐ M1
M ‐ M2
M ‐ M3
M ‐ FW1
M ‐ FW2
M ‐ FW3
M ‐ M4
I ‐ ZO10‐12
I ‐ ZO1‐3
Podajnik celkowy
Rozcinacz sznurków
M ‐ PS1
Wózek rozdzielający
M ‐ PS2
M ‐ FW4
M ‐ PS3
M ‐ PS4
Podajnik ślimakowy
M ‐ PC1
Młyn
Odcięcie
Słoma
Most ważący
Powietrze
M ‐ PC2
M ‐ PC3
M ‐ PC4
Strumień do kotła
MW
100,0
t/h
24,2
Słoma
Magnes stały
TP ‐ DR1
Łapacz kamieni
TP ‐ DR2
TP ‐ DR3
WĘZŁY:
W ‐ Węzeł wjazdowy ‐ WĘZEŁ I
RS ‐ Rozładunek i składowanie biomasy ‐ WĘZEŁ II
T ‐ transport biomasy do młynowni ‐
WĘZEŁ III
M ‐ Młynownia‐ WĘZEŁ IV
TP ‐ Transport pneumatyczny z młynowni do palników ‐ WĘZEŁ V
I ‐ Instalacja palnikowa i przykotłowa ‐ WĘZEŁ VI
O ‐ opomiarowanie do rozliczeń ‐
WĘZEŁ VII
IP ‐ instalacje pozostałe (ppoż, przeciwybuchowe, odkurzanie) ‐
WĘZEŁ VII
2011.10.27-28
TP ‐ DR4
URZĄDZENIA:
S ‐ Stodoła
SUW ‐ Suwnica
PŁ ‐ Przenośnik łańcuchowy
WR ‐ Wózek rozdzielający
RS ‐ Rozdrabniacz słomy
ES ‐ Magnes stały
ŁK ‐ Łapacz kamieni
FW ‐ Filtr workowy
CK ‐ Cyklon
PS ‐ Podajnik ślimakowy
PC ‐ Podajnik celkowy
DR ‐ Dmuchawa Roots'a
PP ‐ Urządzenie do poboru próbek
ZO ‐ Zawór odcinający
MW ‐ Most ważący
Bełchatów
18
W3 - Współspalanie słomy w kotle BP-1150 K-1 – słoma dostarczana w postaci
peletów
Technologia kotła
typ
Pyłowy BP-1150
-
Węgiel kamienny
Moc cieplna kotła
MW
951,9
Sprawność kotła
%
92%
Wydajność kotła
t/h
1150
MPa/st.C
18,3/540
Moc instalacji biomasowej
MW
100,0
Czas wykorzystania mocy znamionowej
h/a
Paliwo biomasowe
typ
5900
Słoma w postaci peletów o wymiarach
(średnica maks. 12 mm ± 1,0 mm, długość
3,15 ≤ L ≤ 50 mm)
Paliwo podstawowe
ELSAMPROJEKT Polska
Parametry pary świeżej
Wartość opałowa
MJ/kg
15,5
Gęstość nasypowa
t/m3
0,6
t/h
23,2
m3/h
38,7,4
tys. t/a
137
tys. m3/a
228
Magazyn
typ / ilość
Silosy magazynowe
Retencja
dni
6,9
t / tys. m3
3840 / 6,4
dni/tydz. / h/dobę
5 / 12
szt./h , szt./tydz.
2,6 / 156
Maksymalne zużycie biomasy
Roczne zużycie paliwa
Pojemność magazynu netto
Dostawy
Ilość ciężarówek (przy założeniu 100% dostaw)
2011.10.27-28
Bełchatów
19
W3 - Współspalanie słomy w kotle BP-1150 K-1 – słoma dostarczana w postaci
peletów
WĘZŁY:
W ‐ Węzeł wjazdowy PPk ‐ Węzeł kolejowy przyjęcia peletów,
PPs ‐ Węzeł samochodowy przyjęcia peletów,
PM ‐ Węzeł magazynowy,
PS ‐ Węzeł separacji,
PTr ‐ Węzeł transportu peletów,
PR ‐ Węzeł młynowni,
dni
t
m³
Poj. 8x
6,9
480,0
800,0
Ilość dołów zasypowych
Średni strumień paliwa
Wydajność układu odbioru (4 wagony na godzinę)
100%
1030%
szt.
m³/h
m³/h
t/h
1,0
38,7
400,0
240,0
W ‐ WW
PM ‐ RZ PS ‐ PK ‐ (H=35mb)
URZĄDZENIA:
DR ‐ Dół rozładowczy
PZ ‐ Przenośnik zgrzebłowy
PT ‐ Przenośnik taśmowy
PC ‐ Podajnik celkowy
PK ‐ Przenośnik kubełkowy
PS ‐ Podajnik ślimakowy
KR ‐ Kruszarka
SL ‐ Silos magazynowy
ZB ‐ Zbiornik buforowy
PP ‐ Punkt poboru próbek
WG ‐ Waga przenośnikowa
M ‐ Młyn biomasy
D ‐ Dmuchawa Roots'a
WS ‐ Waga samochodowa
WW ‐ Waga wagonowa
RZ ‐ Rozdzielacz
ES ‐ Magnes stały
SN ‐ Separator nadziarna
ŁK ‐ Łapacz kamieni
SE ‐ Separator elektromagnetyczny
ELSAMPROJEKT Polska
Punkt rozładunk peletów ‐ transport kolejowy
Magazyn peletów
Zapas na
PM ‐ PZ2 ‐ (35mb)
PPk ‐ PK
PM ‐ PZ1 ‐ (35mb)
PPk ‐ DR
PPk ‐ PT2 ‐ (140mb)
PELETY ‐ 100% transport kolejowy
PPk ‐ SE
PM ‐
SL8
PM ‐ PC8
PM ‐
SL7
PM ‐ PC7
PM ‐
SL6
PM ‐ PC6
PM ‐
SL4
PM ‐
SL5
PM ‐
SL2
PPk ‐ PZ ‐ (25mb)
PM ‐
SL1
PM ‐ PC4
PM ‐ PC3
PM ‐ PC2
PPs ‐ PT2 (37mb)
PM ‐ PC1
PM ‐ PP1
PM ‐ WG2
PM ‐ PT2 ‐ (40mb)
Częstotliwość
PS ‐ RZ
Punkt rozładunk peletów ‐ transport samochodowy
PM ‐ PT1 ‐ (40mb)
PM ‐ WG1
PS ‐ ŁK
PM ‐ PK2
Wartość opałowa
Gęstość nasypowa
Ilość wagonów
Ładowność wagonu
PPk ‐ PT1 ‐ (6mb)
PM ‐ PC5
PM ‐ PP2
PM ‐
SL3
PPk ‐ PP
Ilość dołów zasypowych
Średni strumień paliwa
Wydajność układu odbioru (5 samochodów na godzinę)
PS ‐ SN
PM ‐ PK1
100%
200%
szt.
m³/h
m³/h
t/h
1,0
108,4
220,0
132,0
Strumień biomasy
Masa przesyłki całopociągowej
GJ/t
t/m³
szt/d
m³
t
h/dobę
dni/tydz
szt/h
skład/tyd
m³/h
t/h
15,5
0,6
10,6
87,7
52,6
24,0
7,0
0,4
2,1
38,7
23,2
t/skład
1894,3
PPs ‐ PK
M
PS ‐ ES
Wydajność układu transportu peletów ‐ ciąg 1
t/h
23,2
Strumień paliwa 100%
m³/h
38,7
(obc. nominalne)
Wydajność układu t/h
55,0
237%
transportu
m³/h
92,0
Wydajność układu transportu peletów ‐ ciąg 2
t/h
23,2
Strumień paliwa 100%
m³/h
38,7
(obc. nominalne)
Wydajność układu t/h
55,0
237%
transportu
m³/h
92,0
Nadziarno
Balast
PPs ‐ SE
PPs ‐ PP
PELETY ‐ 100% transport
samochodowy
PPs ‐ PZ ‐ (6mb)
Wartość opałowa
Gęstość nasypowa
PPs ‐ PT1 ‐ (6mb)
PR ‐ ZB
Łapacz kamieni
Zasobnik buforowy peletów
h
m³
5,0
200,0
Pojemność 1x
W ‐ WS
PPs ‐ DR
Układ separacji
Waga samochodowa
Przenośnik kubełkowy
GJ/t
t/m³
m³
Ładowność pojazdu
t
h/dobę
Częstotliwość
dni/tydz
szt/h
m³/h
Strumień biomasy
t/h
15,5
0,6
41,7
25,0
12,0
5,0
2,6
108,4
65,0
Pobór próbek
Kocioł BP‐1150
K‐2
Magnes stały
Waga tasmociągowa
Przenośnik taśmowy
Przenośnik taśmowy w rurze
Przenośnik zgrzebłowy
PR‐ PS3 ‐ (2mb)
PR‐ PS2 ‐ (2mb)
PR ‐ PS1 ‐ (2mb)
M
M
PR ‐ PS4 ‐ (2mb)
M
Pył biomasowy
M
Przenośnik ślimakowy
Podajnik celkowy
PR ‐ PC1
PR ‐ ES1
PR ‐ PC3
PR‐ PC2
M
M
PR ‐ PS5
PR ‐ PS6
PR ‐ M1
Młyn biomasy
Dmuchawa Roots'a
M
PR ‐ PS7
Przenośnik taśmowy rewersyjny
M
Palnik biomasowy
PR ‐ PS8
PR ‐ M4
PR ‐ M3
PR ‐ M2
Pelety
PR ‐ PC4
PR ‐ ES4
PR ‐ ES3
PR ‐ ES2
Rozdzielacz
M
Separator nadziarna
Separator elektromagnetyczny
PR ‐ D1
PR ‐ D2
PR ‐ D3
Strumień paliwa do kotła
PELETY
2011.10.27-28
MW
m³/h
t/h
100,0
38,7
23,2
PR ‐ D4
Bełchatów
20
ELSAMPROJEKT Polska
Porównanie wariantów biomasowych
Wariant
W1
Kotłownia
zewnętrzna
W2
Kocioł blokowy
W3
Kocioł blokowy
Paliwo
Słoma w belach
Słoma w belach
Pelety słomowe
Moc w paliwie biomasowym
MW
58,7
100,0
100,0
Czas wykorzystania mocy
znamionowej
h/a
7250
5900
5900
Roczne zużycie biomasy
tys. ton/a
106
143
137
tys. m3/a
755
1058
228
Retencja
dni
4,0
4,5
6,9
Pojemność magazynu netto
tys. m3
10,0
20,0
6,4
195
335
156
Ilość ciężarówek (5 dni w
szt./tydz.
tygodniu, 12 godzin na dobę)
2011.10.27-28
Bełchatów
21
ELSAMPROJEKT Polska
Porównanie wariantów biomasowych
Wariant
W1
W2
W3
Paliwo
Słoma w belach
Słoma w belach
Pelety słomowe
Moc w paliwie biomasowym
58,7 MW
100 MW
100 MW
Nakłady inwestycyjne
220%
200%
60 MPLN= 100%
IRR
Na granicy opłacalności
B .wysokie
Wysokie
Dostępnośc paliwa
Dostępne lokalnie,
konieczność
zorganizowania rynku
Dostępne lokalnie,
konieczność
zorganizowania rynku
Dostępne, rynek
globalny
Wpływ na kocioł blokowy
Brak wpływu
Mały
Mały
Zwiększenie zagrożenia
pożarem i wybuchem w
kotłowni blokowej
Brak
B. małe
Zwiększone
Ryzyka
2011.10.27-28
Bełchatów
22
Podsumowanie (1)
Są dostępne komercyjne technologie energetycznego wykorzystania słomy.
ELSAMPROJEKT Polska
W Polsce istniej możliwość pozyskania na cele energetyczne co najmniej
około 8 mln t/a słomy
Województwa: Dolnośląskie, Opolskie, Wielkopolskie, Zachodniopomorskie,
Pomorskie z uwagi na dostępność słomy i strukturę powierzchniowa
gospodarstw są szczególnie interesujące z punktu widzenia lokalizacji
instalacji energetycznych opartych o dostawy słomy w belach
wielkogabarytowych.
Na terenach o dużym rozdrobnieniu gospodarstw istnieje możliwość
zorganizowania średniej wielkości peleciarni słomy - wykorzystanie peletów
w kotłach energetycznych na terenie całego kraju.
2011.10.27-28
Bełchatów
23
Podsumowanie (2)
ELSAMPROJEKT Polska
Istnieje możliwość zrealizowania kilkunastu instalacji energetycznych
współspalania słomy lub elektrociepłowni opalanych słomą o mocy
15MWe-35MWe. Komercyjna gospodarka słomą powinna być
zwymiarowana na ok. 90 -180 tys. ton/a to jest z powierzchni upraw zboża
30- 60 tys. ha.
Instalacja współspalania słomy (peletów) w Elektrowni Opole jest bardzo
opłacalna.
Do realizacji przyjęto wariant z instalacją współspalania peletów słomowych
w kotle blokowym. Zasadniczym powodem wyboru tego wariantu do
realizacji jest brak rozwiniętego rynku słomy. Obecnie nie istnieje
wystarczająco rozwinięty system kontraktacji słomy, brak możliwości
zawarcia umów długoterminowych na dostawę słomy. Wskazane byłoby
wypracowanie przez organizacje rolników systemu kontraktacji, negocjacji
cen, itd.
.
2011.10.27-28
Bełchatów
24
Podsumowanie (3)
ELSAMPROJEKT Polska
Realizowana jest instalacja pod nazwą:
„Budowa instalacji do bezpośredniego podawania biomasy
do kotła nr 2 w PGE Elektrownia Opole SA”
Wykonawca został wybrany w wyniku przetargu publicznego.
Kontrakt w formule pod klucz zawarto 19.07.2011.
Termin realizacji kontraktu listopad 2012.
2011.10.27-28
Bełchatów
25
ELSAMPROJEKT Polska
Dziękuję za uwagę
Wiktor Kozłowski
[email protected]
Krzysztof Cygan
2011.10.27-28
Bełchatów
26