Oczyszczanie i kondensacja spalin The Metso Way Jukka Kurki

Spis treści Dyrektywa w sprawie emisji przemysłowych (IED) Rozwiązania Metso Wybrane referencje Opłacalność systemów kondensacji spalin

Dyrektywa IED Co to jest i jak działa?

Dyrektywa w sprawie emisji przemysłowych (IED) IE-directive Dyrektywa w sprawie emisji przemysłowych (IED) IED zintegrowała 7 dyrektyw U podstaw IED leży wzmocnienie stosowania Najlepszych Dostępnych Technologii (BAT) Warunki pozwoleń środowiskowych powinny zawsze bazować na BAT BAT stał się podstawą pozwoleń środowiskowych w dyrektywie IPPC, ale wartości limitów emisji zostały pobrane głównie z dyrektywy LCP/WI IED ustala maksymalne wartości emisji (=minimalne wymagania) w załączniku V dla dużych źródeł spalania (LCP), limity emisji 2016 BAT zostaną wkrótce opublikowane

Procedura IED IE-directive ~2014 ~2016 Wymiana informacji Decyzje z wniosków BAT Wnioski BAT Dokument BREF Procedury komitetu ~2014 Państwa członkowskie ~2016 BREF = Dokument referencyjny BAT. Wynik prac podczas przygotowania BAT BAT conclusions – dokument zawierający konkluzje z dokumentu BREF oraz zestawienie technologii BAT i związanych z nimi poziomów emisji. BAT-AEL = poziom emisji powiązany z BAT

IE-directive Niższa wartość = stara Dyrektywa 2006 LCP BAT Wyższa wartość = Minimalne wymagania ustalone w Załączniku V IED 50-100 MWfuel 100-300 >300 Biomasa (6 % O2) NOx 150 – 300 150 – 250 50 – 200 SO2 – 200 Pył 5 – 30 5 – 20 Torf (6 % O2) 200 – 300 Węgiel (6 % O2) 100 – 200 150 – 400 100 - 250 5 – 25

Mapowanie obecnej sytuacji Kontrola spalania Rozwiązania Metso Mapowanie obecnej sytuacji Kontrola spalania Optymalne oczyszczanie spalin Wykorzystywana technologia i wiek technologiczny Obecne emisje Przyszłość: Mieszanka paliwa Wydajność kotła Dopuszczalne emisje Unowocześnienie podawania paliwa do kotła Unowocześnienie systemu powietrza Unowocześnienie systemu automatyki Rozwiązania dla konkretnych przypadków: Emisje NOx, SOx, pyłu i CO Emisje ze spalania odpadów Poprawa sprawności poprzez odzysk ciepła ze spalin Automatyczne pomiary emisji i raportowanie Uzyskanie ogólnego poglądu na to, na co należy zwrócić uwagę Zapewnienie minimalizacji emisji podczas spalania Wybór najbardziej ekonomicznego rozwiązania

Mapowanie obecnej sytuacji Mapping the present situation Mapowanie obecnej sytuacji Studium Metso dot. IED Sprawdzanie obecnych rozwiązań technicznych włączając podawanie paliwa, dystrybucję powietrza i czyszczenie spalin Bilans kotła i obliczenia dla paleniska Zalecenia jak uzyskać nowe wymagane pozwolenia środowiskowe Inspekcje serwisowe Metso Inspekcje podczas postoju Analiza mechanicznej długości życia kotła i zalecenia dot. konserwacji Badania automatyki Metso Analizowanie obecnego poziomu i sprawności systemu DCS kotła Zalecenia dot. poprawy automatyki lub zaawansowanej kontroli Studium Metso DNA Process Performance

Kontrola spalania poprzez poprawę rozwiązań mechanicznych i automatyki Zaawansowany system podawania paliwa zapewniający równomierny przepływ i kontrolę procesu spalania: Redukcja NOx poprzez obniżenie nadmiaru powietrza Optymizacja poziomu CO i O2 Unowocześnienie systemu powietrza – poprawa systemu powietrza i pracy paleniska: Modyfikacja recyrkulacji spalin Modyfikacja systemów powietrza drugiego i trzeciego stopnia Złoże typu HYBEX Poprawa podstawowej zdolności regulacji Planowanie i rozwój Zaawansowana kontrola spalania Metso DNA Air Recipes Metso DNA FBB Combustion Manager Metso DNA Fuel Power Compensator Metso DNA FBB Fuel Allocator

Szeroki zakres produktów do oczyszczania spalin Optymalne oczyszczenie spalin Szeroki zakres produktów do oczyszczania spalin Filtry workowe Filtry elektrostatyczne Gaśniki Skrubery Automation systems Suche oczyszczanie spalin Mokre oczyszczanie spalin Kontrola NOx Kondensacja spalin Automated on/off valves Intelligent control valves Profilers ESD valves Automation systems SNCR SCR Płuczka kondensacyjna Kondensator rurowy

Optymalne oczyszczenie spalin SNCR Selektywna niekatalityczna redukcja Nox SNCR – niekatalityczna redukcja NOx Sprawność redukcji zależy od wydajności kotła i jego budowy BFB do 20 – 50 % redukcji CFB do 40 – 70 % redukcji Środek redukujący (amoniak lub mocznik) rozpylany w kotle w odpowiedniej temperaturze Referencje 39 nowych kotłów BFB (10 – 292 MW) 16 nowych kotłów CFB (55 – 550 MW) 6 modernizacji FB (58 – 133 MW)

Optymalne oczyszczenie spalin SCR Selektywna redukcja katalityczna NOx Sprawność >90 % redukcji Nox dla wszystkich typów kotłów Lokalizacja katalizatora i zraszacza amoniaku zależy od jakości paliwa i istniejącego rozplanowania obiektu Konfiguracja dla wysokiego zapylenia Dla węgla, torfu i „czystej” biomasy Temperatura spalin 240 – 370 °C Konfiguracja na końcu instalacji Dla biomasy, REF i odpadów Wymagana temperatura spalin 165 – 260 °C Referencje 1993 - 5 nowych kotłów BFB/CFB 1 nowy kocioł PC 1 kocioł gazowy (2012) 1 konwersja BFB Katalyytti NH3 Katalyytti NH3 ESP tai BHF

Modernizacja elektrofiltrów Optymalne oczyszczenie spalin Modernizacja elektrofiltrów Dostarczamy: Konserwacja / inspekcje Pełne studium instalacji z uwzględnieniem części kotłowej Dodatkowe pola dla istniejących elektrofiltrów Modernizacja systemów kontroli elektrofiltra System kontroli elektrofiltra nowej generacji (w DNA) Ulepszenie systemów wewnętrznych elektrofiltra Modyfikacja i ulepszenie dystrybucji gazu Wspieranie sukcesów Klientów Gwarantowane niższe poziomy emisji Niższe koszty eksploatacji & wyższa produktywność

Wybrane referencje

Referencje HYBEX® - konwersja złoża fluidalnego wraz z zainstalowaniem systemu SNCR i katalizator nieprzereagowanego amoniaku Stora Enso Skoghall AB Kocioł przed modernizacją Para 280 t/h 100 bar 500 °C Paliwo Olej Rozruch 1976 Po modernizacji (BFB) Para 215 MWth 155 t/h (bio) 280 t/h (oil) Paliwa Kora, osad, drewno, olej Dostawa 2006 Wartości projektowe katalizatora NOx na wejściu 130 mg/Nm3 NOx na wyjściu 95 mg/Nm3 nieprzereagowany NH3 10 mg/Nm3 Objętość katalizatora 51 m3 (1 warstwa) katalizator

Mokre oczyszczanie spalin Referencje Mokre oczyszczanie spalin Stora Enso Heinola Oczyszczanie spalin elektrofiltr Skruber 2 – stopniowy Odzysk ciepła 25 MW Analiza spalin (6 % O2 suche) Pył 200 mg/Nm3 SO2 1700 mg/Nm3 Limity emisji (6 % O2 suche) Pył 50 mg/Nm3 SO2 50 mg/Nm3 HCl 10 mg/Nm3 ESP from customer Kocioł BFB MWth Torf, kora, inne paliwa bio Rok dostawy 2007

Niezwykła elastyczność paliwowa, emisje bliskie zeru Referencje Niezwykła elastyczność paliwowa, emisje bliskie zeru Stora Enso Langerbrugge Oczyszczanie spalin Wtrysk sorbentu do komory paleniskowej SNCR Elektrofiltr Filtr workowy Wodorowęglan sodu & węgiel 2 – stopniowy mokry skruber Limity emisji (6 % O2 dry): Pył 10 mg/nm3 SO2 50 mg/nm3 HCl 10 mg/nm3 NOx 125 mg/nm3 Dioksyny i furany Metale ciężkie ESP from customer Kocioł CFB 125 MWth RDF, drewno przerobione i nie przerobione, węgiel, gaz Rok dostawy 2010

Ekokem Riihimäki, Finlandia Kondensatory rurowe 9 MW 5,5 MW Referencje Ekokem Riihimäki, Finlandia Kondensatory rurowe 9 MW 5,5 MW Dostawa modernizacji: 8 miesięcy od chwili podpisania kontraktu do przejęcia do eksploatacji 100% dyspozycyjności Kondensat do wody uzupełniającej kotła Zakład Efekt związany Kocioł rusztowy spalający segregowane odpady miejskie - Kocioł spalający niebezpieczne odpady - Rok dostawy 2011 “Maksymalna produkcja energii cieplnej – zwrot inwestycji w przeciągu roku 18

Yhteenveto Opłacalność procesu kondensacji spalin

W spalinach jest dużo energii !

Proste wyliczenia ekonomiczne Cena ciepła: 20 €/MWh Wilgotność paliwa: 45 w-% Przepływ spalin: 50 Nm3/s, mokre Temp. sieciowej wody centralnego ogrzewania na powrocie: 50 C Ilość godzin eksploatacji: 4000 h/rok ESP from customer

Proste wyliczenia ekonomiczne Referencje Proste wyliczenia ekonomiczne Cena ciepła: 20 €/MWh Wilgotność paliwa: 45 w-% Przepływ spalin: 50 Nm3/s, mokre Temp. sieciowej wody centralnego ogrzewania na powrocie: 50 C Ilość godzin eksploatacji: 4000 h/rok Dochód: Kondensacja spalin: 1 M€ Kondensacja spalin + nawilżacz 1, 4 M€ Kondensacja spalin + pompa ciepła: 1,2 M€ ESP from customer

23