VYUŽITÍ ALTERNATIVNÍCH PALIV V MODERNÍM TEPLÁRENSTVÍ A S TÍM SOUVISEJÍCÍ DOPADY NA PROVOZ
Jiří Holoubek Plzeňská teplárenská, a.s. 304 10 Plzeň, Doubravecká 2578/1
SEMINÁŘ - JAPONSKÉ ČISTÉ TECHNOLOGIE PRAHA, HOTEL DIPLOMAT 25, 26. 10. 2011
Tel.: 377 180 422, Fax: 377 235 845 E-mail:
[email protected]
Obsah prezentace
Spotřeba biomasy – dřevní štěpka + peletky
1. až 8. 2011 – 178 189 t 2010 – 231 783 t
Spotřeba za rok 2010
231 783 t 2009 – 126 000 t
tzn., náhrada 183 831 t uhlí
2008 – 90 360 t 2007 – 60 300 t
tzn. úspora 233 866 t CO2
2006 – 31 000 t 2005 – 24 700 t 2004 – 29 500 t 2003 – 3 619 t
Průměrná výhřevnost štěpky 9,45 GJ/t Průměrný obsah vody štěpky 42,29 % Průměrná výhřevnost peletek 14,85 GJ/t Průměrný obsah vody peletek 11,98 %
Struktura spotřeby tepla v palivech za období roku 2010
www. plzenskateplarenska.cz
Hledání alternativ – proč ?
V souvislosM se zhoršující se situací týkající se energeMckých zdrojů (zejména dodávky uhlí) roste význam otázky využiY energie obsažené v alternaMvách jako jsou dřevní i nedřevní biomasa, komunální odpady, uhelné kaly, tuhá alternaMvní paliva apod…. Hledáme tedy vše co splňuje následující základní podmínky: 1) LegislaMvní – spalování bude Plzeňské teplárenské, a.s. povoleno 2) Technická – lze spalovat ve stávajícím zařízení, nebo existují technologie, jak stávající zařízení upravit, případně vybudovat nové 3) Ekonomická – palivo musí být v odpovídající cenové úrovni 4) LogisMcká – palivo musí být dopravitelné z rozumné vzdálenosM
Palivové alternativy
Alternativy – dřevní štěpka
Průměrná výhřevnost štěpky 9,45 GJ/t Průměrný obsah vody štěpky 42,29 %
ü ü ü ü " " " "
Dostupná v rela;vně velkém množství Dostupná v průběhu celého ročního období Lze spoluspalovat ve stávajících zařízení Obvykle kategorie S2, O2 Rela;vně velké procento příměsí (kamení, hlína apod…) Objevují se velké kusy, nutnost do technologie zařadit úpravu Nutno dbát na kázeň dodavatelů Kvalita se v průběhu roku mění
Alternativy – peletky
Průměrná výhřevnost peletek 14,85 GJ/t Průměrný obsah vody peletek 11,98 %
ü ü ü ü " "
Dostupné v průběhu celého ročního období Lze spoluspalovat ve stávajících zařízení Obvykle kategorie S1, O1, S2, O2 Výborná výhřevnost Vzniká prašnost při manipulaci Poměrně vysoká cena daná technologií výroby
Alternativy – pivovarské mláto
Vlhkost ze 4 vzorků (%)
78,1
"
78,42
79,74
80,79
výhřevnost při výše uvedené vlhkos; 2 – 3 MJ/kg
ü výhřevnost bezvodého vzorku cca 20 MJ/kg "
úžasná schopnost držet vodu
"
úžasná schopnost ji nepus;t
ü zajímavé množství do budoucna další část náhrady uhlí
Alternativy – pivovarské mláto
Odběr mláta v Plzeňském Prazdroji, a.s.
Mix s dřevní štěpkou
Pěstování vlastního paliva - MISCANTHUS GIGHANTHEUS Osázeno cca 250 ha
oblast Plešnice – Úlice oblast Písecko ü Sází se hlíza resp. zdužnatělý kořen (rhizom) asi 12 cm hluboko v březnu-‐dubnu. ü Vyroste cca v květnu a přirůstá do podzimu. ü 1 rok výška cca 1 m (nesklízí se). Sklizeň začíná ve 2-‐3 roce, kdy rostliny mají výšku cca 3 m (v dobrých podmínkách i více). ü Sklizeň nejlépe leden-‐únor (po promrznu\ a proschnu\). ü Rostlina miscanthus gigantheus je trvalka. ü Na stanoviš; 15 -‐ 20 let. Výnos z 1 ha je cca 15 -‐ 20 t ü Výhřevnost (při sklizni leden-‐ únor) ..cca 15 GJ/t. ü Sklízí se standardní technikou (např. na kukuřici), rozcetluje se a pálí -‐ nepeletkuje se
Směsný komunální odpad – „velký zdroj energie“
í j o v s e s d í a ž í p l d b o í ou n u t l v á o a n n t Komu ckou hod časného s ii M g u e r o g e s r n e a e z en ě = n í t l s ě h a u l m v e u z o ČR ém d v d í ě u n k n h vá žit o u k z d e b e sklá m á áv p o k za
Lokalizace záměru
ZEVO Chotíkov – základní parametry
Instalovaný výkon v PT a.s.: Tepelný výkon = 480 MWt Elektrický výkon = 132 MWe
Instalovaný výkon ZEVO:
Tepelný výkon = 34,36 MWt Elektrický výkon = 7 MWe
Blok K7 a TG3 Dodavatel
ŠKODA POWER, s.r.o.
Jmenovitý výkon
11, 5 MWe
Otáčky
8017
Generátor
JEUMONT ELECTRIC
Dodavatel kotle
INVELT SERVIS, s.r.o.
Množství páry
45 t/h
Jmenovitý tlak
6,7 MPa
Jmenovitá teplota
490 °C
Provozní problémy po spuštění do zkušebního provozu – část 1
Problémy plynoucí z nekvalitních dodávek biomasy
Poškozené teploměry ve spalovací komoře z důvodu nadměrné abraze
Poškozená vyzdívka ve spalovací komoře, v místě vypouštění ložového popela -‐ instalace odlitků na ochranu tlakového systému.
Vysoká sypná hmotnost popílku vlivem příměsí v biomase (cca 850 kg/m3) -‐ instalace nového sila popílku, zkrácení dopravní cesty popílku. Nevyhovující dopravní cesta ložového popela -‐ výskyt kamenů v biomase -‐ instalace nového řetězového dopravníku směrem na kotel K2
Provozní problémy po spuštění do zkušebního provozu – část 2
Ostatní problémy
Nespolehlivé dopravníky Rataj ve II. tahu kotle K7 -‐ způsobily úlet lehkých čás;c paliva do zadních tahů kotle a do elektroodlučovače EO K7 -‐ vznik požáru a následné havárie I. sekce EO K7
Nerovnoměrná doprava biomasy do kotle -‐ špatná regulace tepelného výkonu K7 -‐ instalace nových FM na transportních šnecích biomasy do kotle)
Nespolehlivá funkce redukční stanice RS 31b -‐ vznik poruchových stavů v oblas; ucpávkové páry na turbině TG3 -‐ chvění turbiny
Kvalita paliva
ü Pro efek;vní provoz zařízení (spalovací proces, ale i dopravní cesty) je zásadní kvalita paliva ü Důležitý je obsah příměsí, zejména kamení, písku, kovů apod…. ü Nutné vytvářet tlak na dodavatele paliva pro maximální kvalitu paliva ü Provádění důkladných přejímek, ve velkých objemech je to však poměrně složité
