Hulladékhasznosító mű létesítésének vizsgálata a Tiszai Erőmű telephelyén

TEHETSÉGES HALLGATÓK AZ ENERGETIKÁBAN AZ ESZK ELŐADÁS-ESTJE

Hulladékhasznosító mű létesítésének vizsgálata a Tiszai Erőmű telephelyén Pintácsi Dániel Energetikai mérnök MSc hallgató [email protected]

2014. ÁPRILIS 17.

Bevezetés oTémaválasztás, a feladat megfogalmazása oTiszai Erőmű (Tisza II. Hőerőmű), Tiszaújváros oTelephely hasznosítása o Települési szilárd hulladék ártalmatlanítására

oBarnamezős, zöldmezős beruházás

oTéma aktualitása oTiszai Erőmű telephelyének kihasználtsága oMagyarország hulladékgazdálkodása oDeponálás Ország

Magyarország EU-27 átlag 2014. április 17.

Hulladékgazdálkodási hierarchia

Anyagában történő hasznosítás [%] 28,6 40

Energetikai hasznosítás [%] 4,4 23

Tehetséges hallgatók az energetikában

Lerakás [%] 67 37 2

Tüzelőanyag oVizsgált terület

Észak Magyarország + Észak alföld

[HTTP://WWW.TERPORT.HU/REGIOK/MAGYARORSZAG-REGIOI] 2014. április 17.


3

Tüzelőanyag Észak Magyarország + Észak alföld

oVizsgált terület

oRendelkezésre álló hulladékmennyiség (KSH) oTelepülésenként oKözúton mért távolság 800 o2012-es bázisév Begyűjtött TSZH [kt]

700 600 500

400

70 km

300

Debrecen

200

Nyíregyháza

100

Miskolc

0 0

2014. április 17.

50 100 150 200 Közúton vett távolság Tiszaújvárostól [km]


250

4

Tüzelőanyag oVizsgált terület

Észak Magyarország + Észak alföld

oRendelkezésre álló hulladékmennyiség (KSH) oTelepülésenként oKözúton mért távolság o2012-es bázisév

oFűtőérték meghatározása oLHV = 338,22 ∙ C + 1195,9 ∙ H −

9,8 MJ/kg O 8

+ 92,51 ∙ S − 25,1 ∙ n

kJ kg

oGazdaságos beszállítási távolság meghatározása oGazdasági számítás maximális távolság: 95 km oMeghatározott távolság 70 km oMéretezési tüzelőanyag mennyiség 250 000 t/a 2014. április 17.


5

Barnamezős beruházás oFöldgáztüzelésű kazán helyettesítése oTurbógépcsoport hasznosítása oElőnyök oBeruházási költségek csökkenése oBeruházási idő csökkenése

oHátrányok, nehézségek o225 MWe 20-30 MWe oMéretezési minimális terhelés alatti teljesítmény o Működőképesség? -> pl. tápturbina o Gazdaságosság?

Beruházás elvetése 2014. április 17.


6

Zöldmezős beruházás oÚtmutató az elérhető legjobb technológia... (KvVM) oSzállítás, tárolás, adagolás Hídmérleg oMérlegelés oBunker 31,71 t/h 21630 m3 oShredder típusú aprító (Komptech Terminator 3400S)

oKazán o2 db rostélyos tüzelőberendezés (mtüa = 15, 85 t/h) o Reciprokáló rostély o Léghűtésű rostély o Középáramú tűztér o Frissgőz paraméterek: ~440 °C, 60 bar

oKazán kiválasztása o Babcock&Wilcox Volund A/S: Optimised alaptípus 2014. április 17.


7

Zöldmezős beruházás oBabcock&Wilcox Volund A/S Optimised kazán

[http://www.volund.dk/References_and_cases]

Frissgőz hőmérséklet [°C] Frissgőz nyomás [bar] Légfelesleg tényező [-] Kazánhatásfok [%] Füstgázban maradó 𝐎𝟐 koncentráció [%] Rostélyon áthulló elégetlen hulladék részaránya [%] Éves várható rendelkezésre állás [h/a] 2014. április 17.

Alaptípus 350-460 35-70 1,2-1,5 85-92 4-5 <1 >8000


Méretezési 440 60 1,35 89 4,5 1 7884 8

Zöldmezős beruházás oKondenzátor oFrissvízhűtés

pkond = 60 mbar, Thv,be = 15 ℃

oTurbina oPT = 20 − 40 MWe oSiemens SST-600 oEgyházak kivitel o5 megcsapolási pont

oTápvízrendszer o2 KiNyE o1 KöNyE oKaszkád kialakítás

2014. április 17.

[www.siemens.com]


9

Hőkörfolyamat modellezése oKiinduló paraméterek Kazán

Tüzelőanyag-áram átlagos fűtőérték Frissgőznyomás Frissgőz hőmérséklet Légfelesleg-tényező

Turbina

Izentrópikus hatásfok Mechanikai hatásfok Kondenzátornyomás Hűtővíz belépő hőmérséklet

2014. április 17.

8,8 kg/s 9,838 MJ/kg 60 bar 440 °C 1,35

Kondenzátor


80% 98% 0,06 bar 15 °C

10

Hőkörfolyamat modellezése oKapcsolás

2014. április 17.


11

Hőkörfolyamat modellezése oNévleges paraméterek Kazánban felszabaduló hőmennyiség Turbinára lépő frissgőz tömegáram Generátor által leadott villamos teljesítmény Nettó hatásfok

86,658 MW 31,8 kg/s 27,353 MW 30,837 %

Füstgáztisztítás, hulladék-előkezelés energia-igénye nélkül!

2014. április 17.


12

Füstgáztisztítási technológia oHatárértékek (3/2002 (II. 22.) KöM rendelet oFüstgázmennyiség számítása oSztöchiometriai számításal oNedves füstgázmennyiség

Nm3 36 s

oFüstgáz szennyezőanyag tartalma

oSztöchiometriai számítással: pernye, SO2 oÁtlagos mennyiségi értékekkel: NOx (HCl, HF, stb.) Komponens Összes szilárd anyag Kén-dioxid Hidrogén klorid Hidrogén-flourid NOx 2014. április 17.

szennyezőanyagmennyiség [mg/Nm3] 15317 644 6000 70 1200


Szükséges leválasztási fok 0,9993 0,9224 0,9983 0,9857 0,8333 13

Füstgáztisztítási technológia oTechnológiák bemutatása, összehasonlítása, optimális technológia kiválasztása oPor oCiklon kazán utáni előleválasztásra oZsákos porszűrő

oSavas szennyezők (HCl, HF, SOx) oFélszáraz rendszer

oNOx

oSNCR technológia

~ FHM 2014. április 17.


[WWW.FKF.HU]

14

Gazdasági értékelés oÁllandó költségek (𝐶𝑎 ) oTőkeköltség 𝐶𝑙 = 𝛼𝑙 ∙ 𝑖 ∙ 𝐵0 = 1 984 354 655

Ft a

oKarbantartási költség 𝐶𝑇𝑀𝐾 =∝ 𝑇𝑀𝐾 ∙ 𝐵𝑂 = 600 000 000 oEgyéb állandó költségek 𝐶𝑒 =∝𝑒 ∙ 𝐵𝑂 = 240 000 000

Ft a

Ft a

oVáltozó költségek (𝐶𝑣 ) oTüzelőanyag költség 𝐶ü = 𝑄ü ∙ 𝑝ü = −3 000 000

Ft a

oEgyéb változó költségek 𝐶𝑣,𝑒 = 𝑄ü ∙ 𝑝𝑒 = 1 500 000 000

Ft a

oVillamosenergia-egységköltség 𝐶𝑎 + 𝐶𝑣 𝐅𝐭 𝑘= = 𝟐𝟕, 𝟓𝟔 𝐸 𝐤𝐖𝐡 2014. április 17.


15

Gazdasági értékelés oVillamosenergia-egységköltség összehasonlítása Egységköltség [Ft/kWh]

80 68,48

70

60 50 40 30

20

26,8

25,41

28,77

27,54 20,78

28,16 24,16 26,59

32,61

27,56

10 0

KOVÁCS GÁBOR (2010) Energiafüggőségünk ára. Energetikai Szakkollégiumi (www.eszk.org) előadás, MVM ERBE ENERGETIKA Mérnökiroda Zártkörűen Működő Részvénytársaság 2014. április 17.


16

Összefoglalás, konklúzió o Főbb paraméterek

𝒎𝒕ü𝒂,𝒂 𝑷𝒏𝒆𝒕𝒕𝒐 𝜼𝒏𝒆𝒕𝒕𝒐 𝒌𝒗𝒊𝒍𝒍

250000 t/év 27,353 MW 30,837 % 27,56 Ft/kWh

o Mérlegelendő megoldás lehet o Hulladékgazdálkodási szempont o Pozitív hatás

Részarány: kb. + 1,5 %

kb. 6 %

o Gazdaságossági szempont o Kevéssé használja ki a telephely adottságait o ~10-15 % beruházási költség csökkenés o Könnyebb (olcsóbb) engedélyeztetés

o Más kiserőművi technológiákkal összehasonlítva versenyképes

o Beruházói hajlandóság? o Társadalmi elfogadottság? o Lakott területtől távol o Ipari környezet (TVK) 2014. április 17.


17

TEHETSÉGES HALLGATÓK AZ ENERGETIKÁBAN AZ ESZK ELŐADÁS-ESTJE

Vége Köszönöm a figyelmet!

2014. ÁPRILIS 17.

Hulladékhasznosító mű létesítésének vizsgálata a Tiszai Erőmű telephelyén

Recommend Documents