Możliwości wykorzystania odpadów w małych instalacjach energetycznych

1. Możliwości wykorzystania odpadów w małych instalacjach energetycznych David Palmer Boyd, Prezes Zarządu Marian J. Pawlak, Dyrektor Krajowy ds. Rozwoju Projektów III Konferencja „Termiczne Przekształcanie Odpadów Komunalnych” – Nowa Energia 23-24 luty 2011 – Warszawa

2. Ester Eko-energia Polska Sp. z o.o. oferuje technologie energetycznego wykorzystania odpadów poprzez ich zgazowanie • Technologia TOPS • Technologia EPB

3. Zgazowanie to metoda termicznego przekształcania odpadów polegająca na przekształcaniu odpadów w warunkach niedoboru powietrza, w temperaturze ok. 650oC w palny gaz, który może być spalany bezpośrednio lub w silniku gazowym. Gaz składa się z węglowodorów, tlenku i dwutlenku węgla, wodoru, azotu i pary wodnej

4. Jakie odpady mogą być zgazowywane? Podstawowym paliwem dla systemu są wysokokaloryczne odpady posortownicze złożone z nienadających się do wykorzystania tworzyw sztucznych, papieru, tekstyliów i drewna

5. System sprawdza się również dla niesegregowanych odpadów komunalnych, pod warunkiem ich dostatecznej kaloryczności. Systemy takie funkcjonują między innymi w Kanadzie, USA oraz Wielkiej Brytanii

6. System uzupełnia regionalne systemy gospodarki odpadami oparte o metody mechaniczno biologiczne Od 2013 roku nie będzie możliwe składowanie przetworzonych odpadów, których ciepło spalania przekracza 6 MJ/kg. Przy niepewnym rynku surowców wtórnych i ograniczeniach jakościowych stawianych przez odbiorców surowców sortownie mogą stanąć przed poważnym problemem: co zrobić z odpadami posortowniczymi !!!

7. Odpady stałe z procesu zgazowania charakteryzują się niską zawartością węgla organicznego (poniżej 3%). • Odpady te po oddzieleniu i odzyskaniu metali oraz szkła mogą być stosowane jako wypełniacz mieszanek betonowych

8. Jak przebiega proces zgazowania odpadów?

9. SYSTEM TOPS • W systemie TOPS wykorzystywany jest parowy obieg energetyczny z turbiną parową i generatorem prądu elektrycznego. • Dodatkowo wymagany jest odbiór ciepła niskoparametrowego z pary po turbinie

10. Do modułu systemu TOPS można jednorazowo załadować ok. 12,5 Mg odpadów w postaci zbelowanej • Minimalny zestaw TOPS składa się z dwóch modułów • Wydajność układu dwumodułowego to 25 Mg/dobę odpadów (8500 Mg/rok)

11. System zgazowania odpadów • Możliwość komponowania zestawów o zróżnicowanej wydajności • Pojedynczy moduł zapewnia dostawę gazu procesowego w sposób cykliczny • Minimalny zestaw zapewniający ciągłość pracy składa się z dwóch modułów, pracujących naprzemiennie • Pełną płynność zapewnia zestaw wielu modułów pracujących z przesunięciem fazowym

12. W zamkniętym module zachodzi kontrolowane zgazowanie odpadów. Gaz odprowadzany jest do urządzeń zewnętrznych

13. Po zakończeniu cyklu odpady w postaci zbelowanej ładowane są do modułu, wypychając jednocześnie popiół do popielnika

14. Po zamknięciu modułu popiół zsypuje się do systemu pneumatycznego odpopielania

15. System TOPS wyposażony jest w komorę spalania gazów zapewniającą temperaturę spalania 1100oC oraz czas przetrzymania spalin 2 sekundy, zgodnie z wymaganiami prawa. • Temperatura 1100oC stosowana jest ze względu na możliwą obecność odpadów zawierających chlor (np. odpadów PCW) w zgazowywanych odpadach.

16. System oczyszczania spalin składa się z: • Redukcji NOx metodą SNCR (wtrysk roztworu mocznika) • Absorbera rozpyłowego SDA (mleko wapienne) • Wtrysku węgla aktywnego • Systemu filtrów workowych pulsacyjnych • Skrubera końcowego alkalicznego (mleko wapienne) • System jest bezściekowy (recyrkulacja wody)

17. System oczyszczania spalin dla instalacji TOPS

18. Wdrożenia systemu TOPS Instalacja TOPS złożona z 8 modułów o łącznej przepustowości 100 Mg/dobę odpadów posortowniczych realizowana jest we Włocławku w skojarzeniu z miejskim systemem ciepłowniczym (MPEC)

19. Parametry projektowe: • Moc cieplna instalacji 20 MW • Planowana dostawa ciepła dla MPEC 308000 GJ/rok • Planowana ilość energii elektrycznej wytworzonej 52500 MWh/rok • Planowana ilość przetworzonych odpadów 33000 Mg/rok

20. SYSTEM EPB (EKO-POWER BOX) • System EPB oparty jest o spalanie wytworzonego w procesie zgazowania odpadów do napędu silników gazowych (zmodyfikowany silnik diesla) z generatorami prądu elektrycznego • Gaz wytworzony w procesie zgazowanie przed skierowaniem do silnika jest chłodzony, osuszany z pary wodnej i filtrowany

21. Wielkość i wydajność instalacji EPB • W 40 stopowym kontenerze EPB są dwie komory zgazowania o łącznej pojemności 52 m3 • Przepustowość jednego kontenera dla systemu EPB pozwala na zgazowanie ok. 30Mg odpadów na dobę w stanie luźnym (niezbelowanych) • Instalacja jednokontenerowa EPB pracuje w sposób cykliczny

22. Na każdy zainstalowany kontener zgazowujący wymagany jest generator prądu o mocy 1 MWe. • Możliwe jest lokalne wykorzystanie ciepła z chłodzenia silników oraz odzysk ciepła ze spalin odprowadzanych z silników • Instalacja EPB może być skojarzona z systemem ciepłowniczym.

23. Wymagania i ograniczenia środowiskowe • Spalanie gazu procesowego w silniku gazowym nie jest objęte standardami emisyjnymi dla spalania odpadów. • Nie jest konieczne stosowanie systemów oczyszczania spalin (oczyszczanie gazu procesowego z HCl oraz SO2 wymagane jest ze względu na trwałość i niezawodność silnika)

24. 52m3 odpadów (ok. 30 ton) EKO-POWER BOX KOMORA ZGAZOWANIA MODYFIKATOR GAZU SYNTEZOWEGO ZMODYFIKOWANY SILNIK DIESLA 1MWh ENERGII ELEKTRYCZNEJ 2MW ENERGII CIEPLNEJ 10 TON CZYSTEJ WODY

25. Porównanie technologii TOPS i EPB

31. www.ester-eko.com