32. Konferencia priemyselných energetikov 2009
Dostupnosť a cenové trendy brikiet a peliet Prof. Ing. Ľubomír Šooš, PhD. Strojnícka fakulta STU v Bratislave
27.-28. október 2009, hotel Podjavorník v Papradne pri Považskej Bystrici
Obsah 1. Trh s ušľachtilými palivami 2. Zdroje suroviny 3. Realizované skúšky biopalív 4. Technologické linky
1300 1200
200
skutočnosť
skutočnosť predpoklad
predpoklad
1100 1000 900
150
800 700 600
100
500 400 300
50
200
Prehľad výroby brikiet v Rakúsku
•
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
0
1994
1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1897 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
100 0
Prehľad výroby peliet v Rakúsku
Rakúsko - Energieverwertungsagentur, rok 2009, 900 000 ton. • Švédsko asi 700 000 ton ročne, • Spojené štáty až 750 000 ton. • Na Slovensku či v Čechách sa na domácom trhu predávajú len v minimálnom objeme a viac ako 90 % vyrobenej produkcie sa exportuje.
tis. ton
tis.ton
1. TRH S BIOPALIVAMI
Mapa producentov brikiet na Slovensku
Mapa producentov peliet na Slovensku
2. ZDROJE SUROVINY Energonosiče vyrobené zo: • zo zámerne pestovanej fytomasy (Štovík, Ekover ) • z odpadovej fytomasy (vedľajší produkt poľnohospodárskej výroby) • zo zmesovej odpadovej fytomasy
2. ZDROJE SUROVINY Zámerne pestovaná fytomasa Druh paliva
Odhadovan é množstvo [t]
Obsah vody [%]
Výhrevnos ť [MJ/kg]
Obsah popola [%]
Obsah síry [%]
Merná hmotnosť [kg/m3]
Ekover
140-350 tis.
10
15,5
6
0,15
650
Ekover S
4 mil.
10
15,5
6
0,1
680
Ekover T
2 mil.
10
15,5
5
0,07
650
Ekover - odpad z čistenia semien poľnohospodárskych plodín Ekover S - seno, slámou obilnín a slamou olejnín. Ekover T - celé nadzemné částice žitovce (Triticale, kříženec žita a pšenice) slámou a klasy včetně zrna. Zastúpenie: Slovensko Ing. Francisci Peter SHR, Košúty, Hlavná číslo domu: 383 Litva, Rumúnsko
2. ZDROJE SUROVINY Zámerne pestovaná fytomasa Ing. Vlasta Petříková, DrSc. CZ Biom, Pod Věží 2, Praha 6, 169 00 , Česká republika
[email protected], tel.:+420 233 356 940 , fax:+420 233 356 940
2. ZDROJE SUROVINY Odpadová fytomasa Druh biomasy
Možná ročná produkcia na energetické účely [t]
Energetický ekvivalent [TWh]
[PJ]
slama obilná
729 000
2,8
10,4
Kukurica
668 000
2,61
9,4
Repka
206 000
0,82
2,9
Slnečnica
220 000
0,81
2,8
drevný odpad
208 000
0,90
3,1
2 031 000
7,94
28,6
biomasa na spaľovanie spolu
Potenciál poľnohospodárskej biomasy vhodnej na energetické zhodnotenie
Zdroj: Materiál schválený vládou SR 15.3.2006
teoretického množstva energie vyrobenej spaľovaním biomasy 28,6 PJ by bolo možné za priaznivých podporných mechanizmov využiť v odvetví poľnohospodárstva 10 až 30 %. •Z
• Veľmi významnou surovinou vhodnou pre výrobu ušľachtilých biopalív je fytomasa. Na Slovensku sa ročne sejú obiloviny približne na 800 000 hektároch.
2. ZDROJE SUROVINY zmesová odpadová fytomasa Pelety z kalu z ČOV
3. REALIZOVANÉ SKÚŠKY • Celkovo sme vykonali skúšky v štyroch dňoch u troch výrobcoch brikiet alebo peliet. • Predmetom realizovaných skúšok bolo overiť, či dodaný odpad je vôbec vhodný na lisovanie, pri akých podmienkach sa môže realizovať (teplota, vlhkosť, frakcia odpadu), ktorá z technológií (briketovanie, peletovanie) je vhodnejšia, prípadne preveriť možnosť spolupráce pri spracovaní odpadu.
Malacky
Lehota pod Vtáčnikom
Lučenec – opakovaná prevádzková skúška Z dôvodu vysokého obsahu popola sme Geoanalytické laboratórium požiadali o vykonanie testov na jeho spekanie. Laboratórium vykonalo požadované skúšky a doplnilo pôvodné protokoly aj o tieto údaje. Dodané vzorky boli spopolňované pri teplote 815°C po dobu 60 minút. Laboratórium nám dodalo výsledky skúšok 5.2.2008.
Popol pri všetkých vzorkách bol jemný prášok
Porovnanie popolu v odvodnených vzorkách
Porovnanie prchavej horľaviny v odvodnenej vzorke 83
9 82
8
7
80
6
79
4
78
Popol (%)
5
77 76
Prchavá horľavina (%)
81
3 75
2
74
1
73 72
0 Obilná zmes
Repka
Druhy vzoriek
Kukurica
Obilie, Repka
Obilná zmes
Repka
Druhy vzoriek
Kukurica
Obilie, Repka
Porovnanie výhrevnosti v odvodnenej vzorke
Porovnanie síry v odvodnenej vzorke 0,6
19,5
19 0,5
18,5
18
0,3
16,5
Síra (%)
17
Výhrevnosť (MJ/kg)
17,5
0,4
0,2
16 0,1
15,5
15 Obilná zmes
Repka Druhy vzoriek
Druhy vzoriek
0
Kukurica
Obilie, Repka
Obilná zmes
Repka
Kukurica
Obilie, Repka
Porovnanie vodíka v odvodnených vzorkách
Porovnanie uhlíka v odvodnených vzorkách 7,2
50
49
7
48
6,8
45
6,6
Uhlík (%)
46
6,4
Vodík (%)
47
44
6,2 43
6 42
Druhy vzoriek
41 Obilná zmes
Repka
Druhy vzoriek
5,8 Kukurica
Obilie, Repka
Obilná zmes
Repka
Kukurica
Obilie, Repka
90
80
Spalné teplo Q (MJ/kg) Popol A (%) Prchavá horľavina V (%) Výhrevnosť Q (MJ/kg) Síra S celk. (%) Uhlík C (%) Vodík H (%) Dusík N (%) Spalné teplo Q (MJ/kg) Popol A (%) Prchavá horľavina V (%) Výhrevnosť Q (MJ/kg) Síra S celk. (%) Uhlík C (%) Vodík H (%) Dusík N (%)
70
60
Prvky
50
40
30
20
10
0
Obilná zmes
Repka
Kukurica
Obilie, Repka
Druhy vzoriek
Sledované hodnoty na vybraných vzorkách fytomasy
Netradičné suroviny Pelety z rašeliny
Netradičné suroviny Pelety z kakaových šupiek
Netradičné suroviny Pelety z humusu z kalifornských dažďoviek
4. Technologické linky ROZBOR STROJOVÉHO PARKU Sekcia prijímania suroviny
Sekcia zhutňovania
Sekcia expedície
Schéma usporiadania linky
Sekcia prijímania V uvedenej sekcii ide o vybudovanie miesta na ktoré sa bude z jednotlivých medziskladov navážať odpad 1
2
3
4
Schéma usporiadania „Sekcie prijímania suroviny“ 1 – prihrňovacia závitovka, 4- dopravník 2 – dopravník 5- vertikálny šrotovník 3 – kondicionér 6- zásobník premiešavač
5
6
Sekcia zhutňovania Jadrom celého ekokomplexu sú zhutňovacie (briketovacie a peletovacie stroje), ktoré limitujú výkon, tvar, hustotu a kvalitu výliskov.
7
8
9
Schéma usporiadania „Sekcia zhutňovania“ 7 – zhutňovací stroj (briketovací alebo peletovací lis), 8 – chladenie 9 – balenie
Briketovací lis BL 50- 250
Prstencový granulátor GP 300 až GP 630 Typ stroje
GP 300
GP 400
GP 530
GP 630
304
400
535
600
Délka mixeru
1300 mm
1500 mm
2000 mm
2000 mm
Příkon - krmivo
15-45 kW
55-90 kW
110-150 kW
150-220 kW
37 kW
75 kW
150 kW
180 kW
Výkon - krmivo
0,5-2,5 t/h
3-8 t/h
8-12 t/h
10-15 t/h
- piliny
0,3-0,5 t/h
0,6-1 t/h
1,2-2 t/h
1,6-2,8 t/h
cca 1,5 t
cca 2,5 t
cca 5,9 t
cca 6,8 t
Průměr matrice
- piliny
Hmotnost stroje
Hlavné technické parametre granulátora TL 600
Parameter
Jednotka
Hodnota
Príkon
kW
75
Prúdové zaťaženie elektromotora
A
142
Vstupní teplota naparenej suroviny
°C
70 - 80
Výstupní teplota granulí vo výpadu
°C
70 - 85
Tlak suché páry pre naparovanie suroviny
MPa
0,2 – 0,5
Teplota suché páry pre naparovanie
°C
120 – 150
Spotreba páry
kg t -1 h -1
50
Hmotnosť stroje
kg
4 400
Viskozita melasy
cP
5 500
Teplota melasy
°C
do 47
Množstvo vzduchu pre aspiráciu
m 3 min -1
15
Celková tlaková strata na pripojovacej prírube
Pa
500
Koncentrácia plynných a pevných škodlivín
mgm -3
200
Teplota odsávaných škodlivín
°C
40 - 50
Elektromotor VP 280 – M06 – 07T
4. Technologické linky NÁVRH TECHNOLOGICKÉHO KOMPLEXU DO DANÝCH
PRIESTOROV Reálne kombinácie strojov Navrhované varianty pri rôznych hodinových výkonoch linky 600 kg/hod 2x briketovací lis BZ 50-250
ABZ
1x peletovací lis GP 300
BGP
1x peletovací lis TL 700– repasovaný lis
CTL
Kombinatorika riešenia Po z. čís lo
Dodávateľ/
Druh Stroja Označenie zariadenia
závitovka,
Cena za kus [EUR]
Jedn ot. príko n [kW]
ABZ
Klima_Vzduch. Air Techno
1000 Repas.
3
Turčianske obilné mlyny
1163
2,5
1163
2,5
1163
2,5
1163
2,5
Celko vá cena
BGR
Celko vý príkon
Celko vá cena
CTL
Celko vý príkon
Celko vá cena
Celko vý príkon
1
Prihrňovacia 1000
2
Závitovkový dopravník
3
Kondicionér
Stoza, s.r.o.
2820
3,5
2820
3,5
2820
3,5
2820
3,5
4
Vertikálny šrotovník
Stoza, s.r.o.
2820
15
2820
15
2820
15
2820
15
5
Závitovkový dopravník
Turčianske obilné mlyny
1163
2,5
1163
2,5
1163
2,5
1163
2,5
6
Zásobník – premiešavač
Šustrík
11775
7,5
11775
7,5
11775
7,5
11775
7,5
Briketovacie lisy BL 50-250
Konštrukta Industry
32000
17,5
64000
35
Šnekový dopravník trubkový ŠDT150-6m
Stoza, s.r.o.
Zásobník nad granulátorem s čechračem
Stoza, s.r.o.
Snímač spodní hladiny
Stoza, s.r.o.
586
0,25
586
0,25
586
0,25
Snímač horní hladiny
Stoza, s.r.o.
586
0,25
586
0,25
586
0,25
Dávkovací šnek pro GP 300
Stoza, s.r.o.
1880
2
1880
2
1880
2
Mixer pro GP 300
Stoza, s.r.o.
1692
1,5
1692
1,5
SP
1000
3
1000
2 1504
3
2 1504
1,5 1917
1000
3
2 1504
1,5 1917
1,5 1917
Granulátor prstencový GP 300
Stoza, s.r.o.
5112 8
30
Mikrodávkovač MKD 50 / 1, čechrání
30
Stoza, s.r.o.
2105
0,5
Gama Pardubice
20 680
75
Pásový dopravník hrabičkový
Stoza, s.r.o.
2256
2
2256
Chladicí kolona CHP 1, 1-2 t/h
Stoza, s.r.o.
7331
3
Korečkový elevátor EK 180 - 6m
Stoza, s.r.o.
2444
Třídič granulí TR 1000
Stoza, s.r.o.
Vzduchotechnika, ventilátor, cyklon, potr.
51128 2105
0,5
20 680
75
2
2256
2
7331
3
7331
3
3
2444
3
2444
3
2632
1,5
2632
1,5
2632
1,5
Stoza, s.r.o.
6767
7
6767
7
6767
7
Zásobník nad pytlovačkou
Stoza, s.r.o.
2068
1,5
2068
1,5
2068
1,5
Pytlovací linka na PE pytle 15-25 kg
Stoza, s.r.o.
8647
1
8647
1
8647
1
Súč. lisu
-
-
-
-
-
-
-
-
-
7200
0,5
7200
0,5
7200
0,5
7200
0,5
Technické řešení od firmy Stoza, s.r.o.
Stoza, s.r.o.
2150
Technologický projekt
Zhotoviteľ
1905 0
Objednávateľ
-
-
-
-
Zhotoviteľ
2250
2250
2250
2250
Požiarny projekt
Objednávateľ
2250
2250
2250
2250
Stavebný projekt
Objednávateľ
2500
2500
2500
2500
Montáž elektro
Objednávateľ
2800 0
28000
28000
28000
Stavebné úpravy
Objednávateľ
2800 0
28000
28000
28000
Iné
Objednávateľ
2800 0
28000
28000
28000
Granulátor TL 700
Chladiaci kanál Velín
Ingineering Elektro – projekt, technologická časť
2105
2150 -
19050
0,5
2150 -
19050
2150 -
19050
-
4. Technologické linky Ekonomická analýza Ekonomická bilancia režijných nákladov zohľadňuje: Technologické náklady na komplex Mzdy pracovníkov Doprava Materiál Náklady za surovinu Náklady za obal Prenájom Leasing Ostatné náklady
EKONOMICKÁ BILANCIA Technologické náklady na komplex Ekonomická bilancia zahrňuje: - investičné náklady na komplex, - výrobné náklady na výrobu jednotkového množstva.
-
energetické náklady na 1 kg brikiet
- investičné náklady na 1 kg brikiet
En
P.C e W
In
Cs W. H
kde: P Cs Ce W H
- reálny príkon stroja [ kW ] - cena stroja [ Sk ] - cena za 1 kW energie [ Sk ] - hodinový výkon stroja [ kg/hod ] - celkový počet hodín práce stroja [ hod ]
Potom celkové náklady stroja Cn na jeden kilogram produkcie určíme ako súčet čiastkových nákladov Cn = En + In Preved enie
Cena linky [EUR] [Sk]
Príkon linky [kW] Nomin. Reál.
Reál. výkon [kg/hod]
In [EUR/kg]
En [EUR/kg]
Cn [Sk/kg]
1
ABZ
204 141
7 022 450
70
49
450
0,021518
0,0163
0,037818
2
BGP
233 684
8 038 729
92
65
500
0,0221694
0,0195
0,041669
3
CTL
201 544
6 933 113
135
95
1000
0,0095601
0,01425
0,02381
Investičné, energetické a technologické náklady na jednotku produkcie
CELKOVÉ NÁKLADY Kombinác ia
Celkové náklady na jednotku produkcie v [EUR/kg] Cn
ABZ
Cmzdy 0,031208
Cdopr 0,0020988
Codpad
Cobal
Cnáj.
Costatné
0,0145493
0,01756
0
0,0042
0,037818 BGP
0,107434 0,028526
0,0020988
0,0145493
0,01336
0
0,0042
0,041669 CTL
Ccelkové
0,104403 0,014552
0,02381 Celkové náklady na 1 kilogram
0,0020988
0,0145493
0,01336
0
0,0042 0,07257
Výsledky analýzy
Cobal 16%
Cnáj. 0%
Costatné 4%
Cn 35%
Cn Cmzdy Cdopr
Codpad 14%
Codpad Cobal Cnáj.
Cdopr 2%
Costatné Cmzdy 29%
Percentuálne rozloženie jednotkových nákladov
4. Technologické linky Príklady realizácií (KT Servis, Martin)
4. Technologické linky Príklady realizácií (Les s.r.o., Trenčín)
4. Technologické linky Príklady realizácií (Jugi, Lučenec)
Ďakujem za pozornosť Kontakt:
Prof. Ing. Ľubomír Šooš, PhD. Strojnícka fakulta STU v Bratislave
[email protected]
