HARMONY OF LIFE
BEZPŁATNY NEWSLETTER: 
     |      SZUKAJ NA PORTALU: 
Ecoeurope.eu     
CZŁOWIEK ŹRÓDŁEM DOBRANowe Niebo i Nowa ZiemiaDom.ecoeuropeHarmonia życia na co dzień
BibliotekaUzdrowiska InnowacjeInstytut SzczęściaDar.ecoeuropeVideo.ecoeurope
 
 
 

Biblioteka - Gigawat Energia

Portal ecoeurope.eu
R E K L A M A
R E K L A M A

Modernizacje kotłów w lokalnych elektrociepłowniach

Zgazowana biomasa

zamiast gazu ziemnego?

   

Na podstawie: C. Ashmore „Time to buy into biomas”, International Power Generation 5/2001, opracował Piotr Olszowiec

 

Zagrożenia związane z ocieplaniem klimatu wywierają rosnący wpływ na politykę energetyczną wysokorozwiniętych krajów. W niektórych z nich, zwłaszcza w USA i Europie Zachodniej, wykorzystanie odnawialnych źródeł energii zaczyna odgrywać coraz istotniejszą rolę. Obok energetyki wiatrowej, która rozwija się najszybciej z wszystkich niekonwencjonalnych sposobów wytwarzania energii, wzrasta także znaczenie biomasy – odnawialnych paliw organicznych pod postacią odpadów drewna i innych organicznych odpadów przemysłowych, rolniczych oraz komunalnych. Chociaż te różnorodne odpady stanowią istotne źródło dla energetyki niekonwencjonalnej, to jednak przyszłości wykorzystania biomasy należy upatrywać w utylizacji roślin o szybkim przyroście masy; takich jak trzcina cukrowa, rzepak, tropikalne trawy, wierzby i inne produkty gospodarki leśnej.

R E K L A M A


Obecnie udział biomasy w zaspokajaniu potrzeb energetycznych świata sięga 13% i odpowiada zużyciu około 1,2 mld ton ropy naftowej. W krajach europejskich wykorzystanie biomasy przewyższa wszystkie pozostałe odnawialne źródła energii. Według założeń Unii Europejskiej, w 2010 r. poziom utylizacji biomasy w krajach członkowskich osiągnie wartość równoważną 135 mln ton ropy. Na razie jednak paliwa te pokrywają zaledwie 3% zapotrzebowania energetycznego najbardziej uprzemysłowionych państw świata. Natomiast tradycyjnie znacznie większą rolę odgrywa biomasa w krajach rozwijających się. Ostrożne prognozy dla świata zakładają wzrost mocy uzyskiwanej z biomasy do 207 GW w 2025 r. Realizacja tego celu nie będzie możliwa bez dalekowzrocznej strategii rozwoju energetyki, wspieranej odpowiednimi przepisami, bodźcami finansowymi i oczywiście badaniami naukowymi.  

Wykorzystanie biomasy do produkcji energii rozpoczęło się najwcześniej w zakładach przemysłu celulozowo-papierniczego, gdzie od dawna w kotłach rusztowych spalano mieszaniny biomasy i innych odpadów. W latach 60. i 70. konieczność poprawy spalania najmniej wartościowych paliw, w tym biomasy o niskiej kaloryczności i wysokiej zawartości wilgoci, wymusiła rozwój i wdrożenie technologii stacjonarnego złoża fluidalnego (BFB – bubbling fluidized bed) i cyrkulującego złoża fluidalnego (CFB – circulating fluidized bed).

Chociaż najnowsze kotły z cyrkulującym złożem fluidalnym osiągają już moc rzędu 400 MW, to zdecydowana większość instalacji na bazie biomasy nie przekracza poziomu 50 MW. Przyczyną tego jest konieczność lokalnego zaopatrywania kotła w biomasę, gdyż transport z dalszej odległości powodowałby jej utylizację nieopłacalną i/lub niedopuszczalną ze względów ekologicznych. W Europie kotły opalane biomasą zaopatrywane są ze źródeł położonych w promieniu 50 km.

W przemyśle celulozowo-papierniczym technologia BFB jest stosowana dla spalania odpadów drewna i kory w niewielkich elektrociepłowniach. W większych zakładach przeważają kotły CFB, które zapewniają niższą emisję zanieczyszczeń, wyższe moce oraz możliwość spalania różnych paliw. Światowym pionierem i zarazem liderem w rozwoju obydwu technologii jest firma Foster Wheeler. W wielu krajach pracuje ponad 300 kotłów tego wytwórcy, przy czym największy z dotychczas uruchomionych posiada moc 235 MW, zaś w budowie jest instalacja o mocy 300 MW. Wyższym mocom nowych jednostek towarzyszą coraz lepsze wskaźniki techniczno-ekonomiczne spełniające rygorystyczne wymagania ochrony środowiska.

Powszechnym trendem w wykorzystaniu biomasy stało się jednoczesne jej spalanie wraz z innymi paliwami w wielkich kotłach zarówno rusztowych jak i pyłowych. W kotłach pyłowych stosowane są dwie odmienne metody. Pierwsza polega na spalaniu zmielonej mieszaniny węgla i biomasy, której udział nie przekracza jednak 5%. Inny sposób to wprowadzenie do komory paleniskowej oddzielnych strumieni pyłu węglowego i odpowiednio przygotowanej biomasy, przy czym jej zawartość może przekraczać 10%.

Znaczny wzrost cen ropy na początku lat 80. przyspieszył rozwój technologii CFB w kierunku wykorzystania zgazowania biomasy, co umożliwiło zastąpienie drogich paliw naftowych tanimi odpadami. W 1983 r. Foster Wheeler dostarczył do fińskiej fabryki celulozy pierwszy kocioł z cyrkulującym złożem fluidalnym, zasilany gorącym, niskokalorycznym gazem z biomasy. Następne kotły, oparte na tym rozwiązaniu uruchomiono w podobnych zakładach w Szwecji i Portugalii.

R E K L A M A


Mimo niewątpliwego sukcesu technicznego, dalszy rozwój tych urządzeń uległ zahamowaniu wskutek spadku cen ropy i gazu. Dopiero w połowie lat 90. odżyło zainteresowanie tą nieco zapomnianą już technologią, gdy Foster Wheeler Energia przystąpił, w ramach programu finansowanego przez Unię Europejską, do realizacji kotła opalanego biomasą w elektrociepłowni w pobliżu Lahti (Finlandia). Uruchomiony w 1998 r. kocioł CFB z układem zgazowania składa się z reaktora i cyklonu, który powoduje zawrócenie cyrkulujących cząstek na dno reaktora. Gorący gaz z cyklonu uchodzi do kotła węglowego przepływając po drodze przez podgrzewacz powietrza, które wlatuje z dużą prędkością przez układ rozdzielczy do podstawy reaktora. Strumień ten powoduje porwanie wspomnianych cząstek do cyklonu. Dolna część reaktora zasilana jest strumieniem paliwa zawierającego pył drzewny wraz z korą oraz posortowane odpady komunalne i przemysłowe zawierające 39-78% części palnych, 20-60% wilgoci, lecz nie więcej niż 2% popiołu. Takie rozwiązanie zapewnia uzyskanie temperatury zgazowania w granicach 800-1000 stopni C. Cząstki paliwa zostają w reaktorze wysuszone, a następnie - w drodze pirolizy - ulegają zamianie na gazy, substancje zwęglone i smoliste. W trakcie złożonych reakcji powstaje palny gaz, zaś cząstki stałe zostają ze strumienia gazowego wydzielone w cyklonie i zawrócone do złoża fluidalnego. W powyższej instalacji reaktor o mocy 70 MW zasila gazem kocioł węglowy o łącznej mocy 360 MW. Omawiany układ wykorzystano do ogrzewania Lahti o szczytowym poborze mocy cieplnej 240 MW.  

Chociaż ekologicznie „czyste” instalacje ze zgazowaniem biomasy przeszły pomyślnie próby w skali przemysłowej, to jednak - wskutek braku odpowiedniej polityki energetycznej i pomocy finansowej - nadal pozostają niekonkurencyjne ekonomicznie dla obecnie stosowanej zintegrowanej technologii turbiny gazowej i parowej ze zgazowaniem (IGCC). Jednak twórcy nowej technologii uważają, że zgazowanie biomasy stało się atrakcyjną alternatywą przy modernizacji istniejących kotłów umożliwiając wyeliminowanie kosztownego gazu ziemnego.




   WASZYM ZDANIEM
Brak wypowiedzi
Dodaj nową wypowiedź:
Autor:
Treść:
Antyspam: 7+2=
Komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu ecoeurope.eu, ekoeurope.eu, ekoenergia.pl, ecoenergia.pl i portal nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy. Przed wstawieniem komentarza, pisania EKO blogu, EKO dom.ekoenergia.pl lub korzystania z EKO czatu przeczytaj REGULAMIN FORUM DYSKUSYJNEGO/SPOŁECZNOŚCI. Naruszenia regulaminu można zgłaszać pod adresem: sekretariat@ecoeurope.eu
R E K L A M A
Polecamy: bzyk-car.pl  
Współpraca | Reklama | Linki | Kontakt
dodaj do ulubionych   ustaw jako startową

Portal internetowy: wersja 3.40
Copyright © 2000 - 2019 Ekoenergia.pl - Ecoeurope.eu
Portal Eko : Odnawialne źródła energii
Made in Poland

Realizacja: e-solution © 2006

Portal firmy "Ecoeurope.eu" sp. z o.o. o domenach: ecoeurope.eu, ekoeurope.eu, ekoenergia.pl ,ecoenergia.pl i inne będące jego własnością nie ponosi żadnej odpowiedzialności wobec Użytkowników lub osób trzecich z tytułu szkód, zarówno bezpośrednich jak i pośrednich, w związku z wykorzystaniem danych i informacji zawartych na stronach Portalu i/lub Serwisów.