3.1.2017
Energetické využití odpadů
PARNÍ KOTEL, JEHO FUNKCE A ZAČLENĚNÍ V PROCESU ENERGETICKÉHO VYUŽITÍ PRŮMYSLOVÝCH A KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ
komunální a průmyslové odpady patří do kategorie tzv. druhotných energetických zdrojů. spalování odpadů je dnes samostatný obor pro energetické využití se hodí „pouze“ vytříděné odpady tuhé - průmyslové a komunální třídění se provádí z hlediska ochrany životního prostředí možnosti jejich spalování na zvoleném technologickém zařízení
spalování je poslední možností jak snížit množství skládkovaných odpadů a respektovat při tom stanovené zásady ochrany životního prostředí
Výhody energetického využití odpadů využití spalného tepla odpadů k výrobě tepla nebo elektrické energie, čímž se příznivě ovlivní ekonomie celého projektu, objemová redukce odpadů až na 20 - 30% stabilizace produktů po spalování, takže jejich ukládání na skládky neohrožuje životní prostředí, možnost čistění spalin, takže lze dodržet předepsané emise škodlivin.
Dostupné technologie Pro energetické využití vytříděných odpadů jsou dnes k dispozici technologie: pro spalování odpadů, a to pro: samostatné spalování odpadů pro přídavné spalování alternativního paliva z odpadů v kotlech spalujících uhlí
pro pyrolýzní proces (za nedostatku vzduchu) zplynování.
Kotle pro samostatné spalování odpadů Z hlediska stavby kotlů lze zařízení na energetické využití odpadů rozdělit do dvou skupin podle toho, jestli: parní kotel současně plní i funkci spalovacího zařízení pro odpady parní kotel nemá spalovací zařízení a využívá teplo odpadních spalin vznikajících při spalování odpadů v jiném spalovacím zařízení (např. rotační peci).
1
3.1.2017
Zařízení pro spalování odpadů Parní kotel pro spalování odpadů se staví: s klasickým nebo speciálním roštovým ohništěm s fluidním ohništěm
Zařízení na termickou likvidaci odpadů tvoří spalovací zařízení, kterým může být: rotační spalovací pec fluidní spalovací zařízení různé jiné druhy spalovacích pecí
kotel na využití tepla odpadních spalin
ZEVO Malešice – 3 stupně čištění spalin
Termizo Liberec – 3 stupně čištění spalin
Rotační pec na spalování průmyslového odpadu
2
3.1.2017
Žárotrubný kotel na využití odpadního tepla spalin za rotační pec
Přídavné spalování odpadů provádí se v kotlích spalujících uhlí je jednodušší než samostatné spalování odpadů. takto lze spalovat jen ty odpady, které nevyvolávají u uhelného kotle potřebu výstavby dalšího zařízení na čištění spalin nepovedou ke zvýšení korozního poškození kotle nezhorší kvalitu tuhých zbytků z hlediska dalšího využití
musí se provést separace nevhodných složek
Podmínky pro přídavné spalování odpadů obvykle není třeba provádět speciální konstrukční úpravy uhelného kotle Doplnění u stávajících kotlů: v kotelně musí být možnost umístit zařízení pro skladování a dopravu alternativního paliva z odpadů = často rozhodující na základě analýzy se provede posouzení vhodnosti daného kotle a rozsah potřebných úprav konečné rozhodnutí lze provést až na základě provedených spalovacích zkoušek.
Vodotrubný kotel na využití odpadního tepla spalin za rotační pec
Kotle pro přídavné spalování odpadů musí umožňovat alternativní provoz pouze s uhlím, s uhlím při přídavném spalování alternativního paliva z odpadů obvykle do výše cca 25% tepelného příkonu kotle lze jej realizovat především u kotlů: s fluidním ohništěm, především s cirkulující fluidní vrstvou lze spalovat i odpady kapalné a plynné. jednoduchá doprava alternativního paliva z odpadů do ohniště
s vhodným roštovým ohništěm
Pyrolýzní proces energetického využití odpadů probíhá ve dvou fázích: termický rozklad za nedostatku vzduchu při teplotách kolem 400°C za vzniku hořlavých plynů pyrolyzních zbytků (tzv. pyrolyzní koks).
druhý stupeň plyn lze dále využívat nebo spálit bezpečné zpracování pyrolyzních zbytků
3
3.1.2017
Charakteristika kotlů zařazených v
systému energetického využití odpadů většinou nižší parametry páry, cca 380°C nebo speciální úpravu kotle pro dosažení vysokých parametrů cca 530°C nižší parní výkon kotlů, těsné tahy kotle z hlediska přisávání falešného vzduchu pro vyloučení nízkoteplotní koroze. napájení kotlů vodou o nižší teplotě, většinou 105°C složitější regulace spalování u roštových kotlů a to
PARNÍ KOTEL, JEHO FUNKCE A ZAČLENĚNÍ V ZAŘÍZENÍCH NA VYUŽITÍ ODPADNÍ ENERGIE
na straně spalovacího vzduchu (primární vzduch v zónách, sekundární vzduch nad roštem, recirkulace spalin) z hlediska požadované teploty na roštu
aplikace opatření proti zanášení teplosměnných ploch kotle a k jejich čištění.
Odpadní energie z technologických procesů
Možnosti využití palivových DEZ spalovat samostatně či s fosilními palivy lze
je jednou z forem energií, jejíchž využívání je součástí zásad dlouhodobého rozvoje energetiky a je v souladu s energetickou politikou státu. jedná se o energii získanou z tzv. druhotných energetických zdrojů (DEZ), které se dělí na palivové druhotné energetické zdroje tepelné druhotné energetické zdroje
vysokopecní plyn, sulfátové či sulfitové výluhy, plyny z chemické výroby a konvertorový plyn.
Využití tepelných DEZ využití tepla spalin z výfuku spalovací turbíny využití tepla odcházejících spalin z různých pecí a zařízení – v železárnách, ocelárnách, sklárnách a pekárnách Teplo se využívá v rekuperačním kotli = kotel na odpadní teplo
Parní kotel připojený za plynovou turbínu
Vertikální kotel na odpadní teplo
1 spalovací turbína 2 parní kotel 3 napájecí nádrž 4 ohřívák vody 5 výparník s nucenou cirkulací 6 přehřívák páry. 7 oběhové čerpadlo
nouzový komín
spaliny z plynové turbíny
4 ohřívák vody 5 výparník s nucenou cirkulací
6 přehřívák páry 7 oběhové čerpadlo
4
3.1.2017
Paroplynový zdroj připojením parní turbíny za kotel na odpadní teplo vznikne paroplynový zdroj – účinnost až 60 %
plynová turbína parní kotel na odp.teplo
parní turbína
vzduchový kondenzátor
Charakteristika kotle na využívání odpadní energie většinou nižší parametry páry v souvislosti s nižší teplotní úrovní nositele odpadní energie, napájení kotlů vodou o nižší teplotě, většinou 105°C, většinou různé netradiční konstrukční provedení kotlů vzhledem ke specifickým podmínkám, které jsou dány charakterem zdroje odpadní energie při návrhu kotle a zejména jeho zapojení v systému se musí respektovat i požadavky na úzkou součinnost kotle se zdrojem odpadní energie, pro konvekční část teplosměnných ploch se v řadě případů používají žebrované trubky.
5
