bioplinska kogeneracijska postrojenja stanje tehnike · konfiguracije postrojenja gen-sets,...

Bioplinska kogeneracijska postrojenja – stanje tehnike

GE Jenbacher/Teki Suajibi

2 /GE Jenbacher /Teki Suajibi

September 6, 2010

Jenbacher plinski motori GE

9.000+ dostavljenih motora/ 11.000+ MW širom svijeta

kapaciteta od 0,25 MW do 4 MW

Fleksibilni u primjeni plina

Zemni plin odnosno najrazličitiji obnovljivi ili

alternativni plinovi (deponijski plin, bioplin, močvarni

plin)

Konfiguracije postrojenja

Gen-Sets, kogeneracije, kogeneracijs s hlaĎenjem,

kontejnerska rješenja, CO2-fertilizacija

Prednosti za okoliš

Niske emisije

ecomagination rješenja

„Doživotne usluge +“

Daljnji spektar ponude usluga

2,000+ postrojenja s uslužnim ugovorima

Vodeci proizvoĎač stacionarnih plinskih motora za opskrbu energijom


September 6, 2010

Proizvodni program 2010.: bioplin, kanalski i deponijski plin

330

526

625

703 836

888

1065

1190 1489

1635

2190

2737

400 558 680

744 910

881

1088

1175 1468 1

802

2403

2880

250

294

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

J 208

GS-B.L

J 312

GS-B.L

J 316

GS-B.LJ 320

GS-B.L

J 612

GS-B.L

J 616

GS-B.L

J 620

GS-B.L

J 420

GS-B.L

J 412

GS-B.L

J 416

GS-B.L

39%

40,5%

42,2%

40,8%

42,5%električna snaga [kW]termička snaga(70°/90°C) [kW]

Bioplin standardNOx ≤ 500 mg/Nm3

(vezano uz 5 % O2 u suhom otpadnom plinu )


September 6, 2010

Pouzdanost i iskustvo

•Kanalski plin: više od 450 instaliranih motora (313 MW ) •Bioplin: preko 1500 instaliranih motora (1065 MW )•Deponijski plin: više od 1.400 instaliranih motora (1370 MW)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

#u

nit

s/a

0

50

100

150

200

250

300

350

400

MW

el/

a


September 6, 2010

Jenbacher kogeneracije igraju centralnu ulogu na kraju bioplinskog procesa

Najvažnije karakteristike kogeneracije:• Visoka električna učinkovitost• Visoka raspoloživost i pouzdanost• Optimalno korištenje topline


September 6, 2010

Razvojni cilj optimalnih bioplinskih motora

Cilj:Optimalno učinkovit bioplinski

motor

Rubni uvjeti:•Bioplin•Emisije otpadnog plina

Termodinamički optimum


September 6, 2010

Povećanje učinkovitosti bioplina

0,2

0,24

0,28

0,32

0,36

0,4

0,44

0 20 40 60 80 100 120

BR3 B27 1994

BR3 B21 1997

BR3 C21 2002

BR4 A25 – 2007

električna učinkovitost

opterećenje [%]

BR4 B25 2011

Mjere za optimalno korištenje topline


September 6, 2010

Korištenje topline u elektrani na bioplin JMS 312 GS-B.L (C225)

Elektr. Leistung: 526 kWNutzbare Wärme: 558 kWNT-Gemischw.: 23 kW

Therm. Wirkungsgrad: 40,3 %


September 6, 2010

Električna učinkovitost: 526 kW

Termička snaga:Warmw. 65/85°C: 325 kWZasićena para, 8 bara: 345 kg/h

(= 231 kW)NT-Gemischw.: 19 kW

Term. učinkovitost: 42,7%

Pitka voda mora se pripremiti!

Proizvodnja pare s plinskim motorom

slika: Postrojenje Bioplin Kogel – 1 x JMC 420 GS-B.LC

JMS 312 GS-B.L


September 6, 2010

Kogeneracija s hlaĎenjem

Električni učinak: 526 kWIskoristiva toplina: 550 kWNT-miješana toplina: 40 kWProizvodnja hladnoće: ~385 kWTermički učinak: 42,2%

JMS 312 GS-B.L

95°C

80°C


September 6, 2010

70°C

451°C

42 kW

90°C

Treibgas(gereinigt)

~130°C

Sušenje s kogeneracijom – JMS 312 GS-B.L

Električni učinak: 526 kWIskoristiva toplina: 653 kWNT-miješana toplina: 24 kWTermički učinak: 50,2%

JMS 312 GS-B.L

Primjeri opskrbe s biomasom


September 6, 2010

Izvadak postrojenja na drvni plin koja tenutno vodimo

1) Stanje 05/2010

2) Demo-postrojenje Stanje 04/2006

Prilog Harboore/Danska Güssing/Austrija Spiez/Češka

Graditelj postrojenja Babcock & Wilcox Volund

Repotec PYROFORCE®

Koncept rasplinjavanja

Postolje-protustruja cirkulirajući vrtložni sloj /

Postolje-Istosmjerna struja

Motor 2 x JMS 320 GS 1 x JMS 620 GS 1 x JMS 208 GS

Električni učinak 2 x 764 kWe 1 x 1960 kWe 1 x 200 kWe

IB Motor 3/2000 4/2002 4/2001

Radni sati ~ 75.000 h (ges.) 1) ~ 45.800 h 1) ~ 13.220 h 2)

Proizvedeni elekt. rad ~ 35.200 MWh 1) ~ 71.500 MWh 1) ~ 1.409 MWh 2)

Čišćenje plina Pranje plina + mokri električni filter

Adsorpcijska sredstva + filter od tkanine; pranje plina s RME(metil ester od ulja uljane repice)

Adsorpcijska sredstva + filter od tkanine; pranje plina

Ukupno~ 250.000 Bh

(05/2010)


September 6, 2010

Radni sati: Motor I. 40.000 Bh (05/2010)

Motor II. 35.000 Bh (05/2010)

Povišeni učinak Pel =764kWe (pme = 13 bar) od 03/2001

Rasplinjavanje drvne biomase HarboØre/Dk

HarboØre/Denmark2 x JMS 320 GS S.L

Električni učinak

2 x 764 kW

Koncept:Postolje - protustrujaBabcock-VØlund

Drvni plin:H2 15 - 18%CH4 3 - 5%CO 25 - 28%CO2 7 - 10%N2 50 - 55%Hu 6.84 MJ/Nm³


September 6, 2010

Rasplinjavanje drvne biomase Güssing/A

Cirkulirajuće vrtložno kruženje pare:

Snaga izgaranja: 8 MW

IB rasplinjač 9/2001; Motori 4/2002

Radni sati plinskog motora >45.800 (05/10)


September 6, 2010

UreĎaj na drvni plin Skive/Danska

Skive3 x JMS 620GSPel 3 x 1976kWeIB 12/2008~10.000 Bh (total)


September 6, 2010

Sažetak- Drvni plin

Principijelno je moguće korištenje plinova nastalih različitim koncepcijama izgaranja kao pogonskih goriva za plinske motore

u plinskim motorima moguće je korištenje širokog spektra udjela H2

ključna je pritom laminarna brzina izgaranja

servisni intervali usporedivi s plinskim pogonom u deponijama

Izazovi:

• pročišćavanje plina (katran, vlaga....)

• emisije stakleničkih plinova

Važni kriteriji za besprijekorni bioplinski pogon


September 6, 2010

Zahtjevi za plin kao pogonsko gorivoTA 1000 – 0300

• Temperatura plina< 40°C

temperatura smjese

limitirana materijalima armatura

• relativna vlažnost < 80%(pri svakoj temperaturi)

A. Opasnost od kondenzacije u dovodu plina (filtar, regulacija tlaka plina, …)

B. Kondenzat u motoru/hlaĎenju smjese


September 6, 2010

Smanjivanje vlažnosti

Smanjivanje relativne vlažnosti samo pri niskoj temperaturi plina

Krajnji udio vode ostaje nepromijenjen

Spriječiti hlaĎenje u sljedećim ureĎajima

HlaĎenje u podzemnim vodovima nastaje slučajno

HlaĎenje podzemnog plinskog voda Aktivno odvlaživanje

učinkovita redukcija udjela vode

smanjenje opasnosti od

kondenziranja smanjenje opasnosti od korodiranja

Opasnost od kondenziranja

Rashladni

agregat

Plinski kompresor

Bioplin

Opasnost od kondenziranja

TloPlinski kompresor


September 6, 2010

Optimalno postavljanje

Kondenzacijski filter na

najnižoj poziciji Ispusno mjesto

kondenzata ispod

razine kompresora


September 6, 2010

Zahtjevi za plin kao pogonsko gorivoTA 1000 – 0300

Sumpor

Σ H2S < 700 mg/10 kWh (bez Oxikat)

• standardni plan održavaja

Σ H2S < 1200 mg/10 kWh (bez Oxikat)• ograničeno ispunjavanje zahtjeva:

– ukiseljavanje ulja– smanjen učinak podmazivanja– H2S + H2O korozija– taloženje pri procesu izmjene topline ispušnih plinova

ukoliko je temperatura niža od rosišta


September 6, 2010

Zahtjevi za plin kao pogonsko gorivo TA 1000 – 0300

UreĎaj na bioplin

Taloženje sulfata u AWT

Uzrok:

temperatura niža od temp. rosišta

visoki udio H2S u pogonskom plinu

Posljedica:

gubitak topline

porast protutlaka ispušnih plinova

smanjena učinkovitost


September 6, 2010

• HlaĎenje na 180°C

• Izmjenjivač temperature bez cijevi na dnu bez kondenzata u cijevima

• izbacivanje velike količine kondenzata (DN50) + smanjenje učinkovitosti kondenzacije

• Obratiti pozornost na najniži tlak!

Rješenje Izmjenjivač temperature ispušnih plinova

Jenbacher Biogas international


September 6, 2010

Bioplinska elektrana Kogel, Njemačka

Tip motora: 1 x JMC 420 GS-B.L

Pogonsko gorivo: Bioplin iz otpadaka hrane

Elektr. snaga: 1.413 kW

Therm. snaga: 751 kW

Proizvodnja pare: 3 bar(ü) 1,037 kg/h

U pogonu od: 2002.


September 6, 2010

Bioplinska elektrana BAVA Passau, Njemačka

Tip motora : 2 x JMC 316 GS-B.L

Pogonsko gorivo : Bioplin iz organskog otpada


Therm. snaga: 1.846 kW

Pušten u pogon: 2005.


September 6, 2010

Bioplinska elektrana– Bösch Herisau - Švicarska

Tip motora: 1 x JMC 320 GS-B.LC

Pogonsko gorivo: Bioplin iz klaonica i farmi



U pogonu od: 2005.


September 6, 2010

Bioplinska elektrana Præstø, Danska

Tip motora: 1 x JMS 312 GS-B.L

Pogonsko gorivo: Bioplin (gnojivo i kukuruzna silaža)

Elektr. snaga: 625 kW

Therm. snaga: 726 kWPuštanje u pogon: 2002.


September 6, 2010

Bioplinska elektrana DeQingYuan, Kina

Tip motora: 2 x JMS 320 GS-B.L

Pogonsko gorivo: Bioplin iz farme pilića (3 Mil. pilića)



Puštanje u pogon: 2008.


September 6, 2010

Bioplinska elektrana Ludhiana - Indija

Tip motora: 1 x JMC 320 GS-B.L

Pogonsko gorivo: Bioplin iz stajskog gnojiva (235t/d)Elektr. snaga: 1.065 kW


Puštanje u pogon: 2002


September 6, 2010

Zahvaljujemo na Vašoj pozornosti!

bioplinska kogeneracijska postrojenja stanje tehnike · konfiguracije postrojenja gen-sets,...

Documents