Zadavatel: Sídlo: IČ: DIČ:
Moravskoslezský energetický klastr, o.s Studentská 6202/17, 708 33 Ostrava – Poruba 26580845, CZ 26580845
Řešitel: Sídlo: IČ: DIČ:
EVECO Brno, s.r.o. Březinova 42, 616 00 Brno 652 76 124 CZ652 76 124
Výzkum a vývoj experimentálního zkušebního zařízení – systém čištění spalin II.ETAPA: Návrhy variant projektu, zaměření objektu, bilanční výpočty, začátek tvorby 3D modelu
Místo realizace výzkumného projektu: Dřevopar, s.r.o., Nová 482, 789 83 Loštice
1
1. Předmět řešení Předmětem nabídky je projekční návrh moderního a efektivního systému čištění spalin s ohledem na budoucí zpřísnění emisních limitů pro technologické jednotky středních výkonů, které spalují biomasu, případně kontaminovanou biomasu, případně předupravený SKO. Jedná se o řešení, které umožní pružně reagovat na požadavky zákazníků v oblasti využívání různých paliv a odpadů.
1.1. Cíl projektu Hlavním cílem je rozšíření stávající technologie tak, aby bylo možné spalovat i kontaminovanou biomasu při současném významném snížení produkce škodlivin. Pro dosažení tohoto cíle dojde k úpravě spalinového hospodářství současné technologie a doplnění o systém čištění spalin.
1.2. Plánované výstupy projektu 1) výzkumná a vývojová studie (výzkumná a vývojová zpráva) - celkem 1 – s osnovou dle přílohy číslo 4 zadávací dokumentace. Zpráva bude popisovat celou realizaci projektu kolektivního výzkumu. 2) předložení žádosti o užitný vzor - celkem 1 3) konstrukční návrh – celkem 1 (dokumentace typové instalace systému čištění spalin) 4) provozní manuál – celkem 1 (technologický postup jak užívat zařízení)
2
2. Předmět řešení 2.1. Současný stav projektu Základní konfigurace jednotky o výkonu 3 MW (pro spalování dřevní štěpky) postavená v roce 2012 byla úspěšně uvedena do provozu a odzkoušena. Postavená jednotka je plně funkční při spalování biomasy štěpkovitého a granulkovitého charakteru. Účinnost kotelní jednotky je při spalování všech základních druhů biomasy s dostatečnou výhřevností velmi dobrá a po odstranění povrchových ztrát kotle se pohybuje na úrovni 90 %. Emisní parametry kotelní jednotky jsou rovněž pro všechny základní druhy biomasy velmi dobré a s dostatečnou rezervou splňují platné emisní limity platné pro tuto kategorii zařízení a palivo.
3
2.2. Technická koncepce návrhu na rozšíření technologie Návrh na rozšíření technologie o možnost spalovat kontaminovanou biomasu, případně předupravený SKO, spočívá ve vhodné úpravě spalinového hospodářství současné technologie o systém čištění spalin. Navržen je suchý způsob čištění s následnou filtrací na dioxinovém filtru.
OHŘEV TUV VYTÁPĚNÍ VÝROBA EL. ENERGIE
zásobník práškového sorbentu
směšovací ventil čerpadlo primárního okruhu
kontaktor
tkaninový filtr
spalinový ventilátor kotel na biomasu
komín kontaminovaná biomasa alternativní palivo
odvod popílku z filtru dávkovací zařízení kontejner popílku
odvod spalin do atmosféry
Obr. 1. – Rozšíření technologie o možnost spalování kontaminované biomasy Pro čištění spalin vzniklých spalováním kontaminované biomasy je navržena moderní technologie, kterou firma EVECO Brno, s.r.o. s úspěchem aplikuje i na náročnějších průmyslových aplikacích (např. v rámci projektu kompletní rekonstrukce a modernizace spalovny kalů z čistírny odpadních vod v rafinérii Slovnaft a.s., Bratislava, SR). Toto řešení je založeno na čištění spalin pomocí suché sorpce, kdy se do spalin dávkuje malé množství multikomponentního sorbentu, který reaguje se škodlivinami obsaženými ve spalinách. Zreagovaný sorbent se společně s popílkem odstraní ze spalin filtrací. Filtrace navíc probíhá na speciálním filtračním materiálu obsahujícím katalyzátor pro odstranění dioxinů a furanů. Touto technologií lze účinně odstranit všechny sledované škodlivé látky (TZL, SO2, HCl, HF, těžké kovy a PCDD/F). Smyslem prací je tedy na základě výborných provozních zkušeností z náročných průmyslových aplikací vyvinout a provozně odzkoušet technické řešení systému čištění spalin s vysokou účinností odstraňování širokého spektra znečišťujících látek také u technologie spalování biomasových paliv středních výkonů. Úspěšné vyřešení projektu přispěje k řešení aktuálního problému spalování kontaminované biomasy bezpečným a ekologicky šetrným způsobem při zachování výhodné ekonomiky provozu a bez nutnosti nákladného, logisticky náročného a doprovodnými emisemi zatíženého transportu materiálu do specializovaných zařízení (spaloven komunálního nebo průmyslového a nebezpečného odpadu). Současně výzkumné aktivity sledují budoucí nezvratné
4
trendy v oblasti ochrany životního prostředí – postupné zpřísňování emisních limitů a sledování dalších polutantů (jako např. dioxiny).
3. Průběh realizace II. etapy projektu V rámci první etapy výzkumného a vývojového projektu bylo provedeno řada následujících úkonů: - návrh první a druhé varianty technologie pro čištění spalin (vypracoval Ing. Radim Puchýř Ph.D.) - bilanční výpočty technologie obou variant (vypracoval Ing. Vladimír Ucekaj Ph.D.) - zaměření místa v místě realizace pro technologii (vypracoval Ing. Marek Filip Ph.D., Ing. Šimon Kotačka) - začátek tvorby 3D modelu současného stavu (vypracoval Ing. Marek Filip Ph.D., Ing. Šimon Kotačka) - příprava podkladů pro podání návrhu na průmyslový vzor (vypracoval Ing. Marek Filip Ph.D., Ing. Šimon Kotačka) - administrativní úkony a řízení projektu (Ing. Marek Šarlej)
3.1. Projektový tým Ing. Radim Puchýř Ph.D. – technolog, projektant Ing. Vladimír Ucekaj Ph.D. – technolog, projektant Ing. Marek Filip Ph.D. – technolog, projektant, realizátor, konstruktér Ing. Marek Šarlej Ph.D. – řízení projektu, administrativa Ing. Šimon Kotačka – konstruktér, projektant
4. Kalkulace vynaložených nákladů V I. a II. etapě na projektu pracuje 5 výzkumných pracovníků, kteří odpracovali následovné člověkoměsíce (1 člověkoměsíc = 15 hodin): I.
Etapa (prosinec 2013, leden 2014): odpracovalo celkem 5 výzkumných pracovníků celkem 19,34 člověkoměsíců.
II.
Etapa (únor až duben 2014): Ing. Radim Puchýř Ph.D. – technolog, projektant odpracoval 142 hodin = 9,47 člověkoměsíců
5
Ing. Vladimír Ucekaj Ph.D. – technolog, projektant odpracoval 124 hodin = 8,27 člověkoměsíců Ing. Marek Filip Ph.D. – technolog, projektant, realizátor, konstruktér odpracoval 186 hodin = 12,40 člověkoměsíců Ing. Marek Šarlej Ph.D. – řízení projektu, administrativa odpracoval 55 hodin = 3,67 člověkoměsíců Ing. Šimon Kotačka – konstruktér, projektant odpracoval 190 hodin = 12,67 člověkoměsíců V druhé etapě odpracovalo celkem 5 výzkumných pracovníků celkem 50,88 člověkoměsíců. Celkem na projektu bylo odpracováno 70,22 člověkoměsíců.
6
