Слайд 1 - Когенерация в Украине

Лоза В.М.
Директор ДКО ЧНПП “СИНАПС”
Перспективы утилизации иловых отложений сточных
вод и твердых бытовых отходов по безотходной
технологии
ГОВОРЯ ОБ ОПЫТЕ
АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
В УКРАИНЕ…
Основные факты: Из истории
- 2002: первая когенерационная электростанция в Украине
(Смелянский сахарный комбинат)
- 2003: начало строительства самой большой в мире
электростанции на шахтном метане (24 x JMS 620,
72 MВт эл.)
- 2006: первая в Украине электростанция для работы в
островном режиме
- 2007: первая в Украине электростанция с утилизацией
тепла для комбинированного производства пара
- 2009: первая промышленная биогазовая электростанция
- 2012: наибольшая в Украине электростанция для работы
на свалочном газе
- 2012: наибольшая в Украине биогазовая электростанция
Генподряд и Сервис как основной фактор
- „под ключ“ – решающее требование заказчиков!
- газовые двигатели, баланс станции, проект,
строительство, монтаж и сервис - «из одних рук»
- наличие лицензий и разрешений для комплексного
предложения, например:
РЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ
с использованием альтернативных
источников энергии
альтернативні джерела енергії - відновлювані джерела
енергії, до яких належать енергія сонячна, вітрова,
геотермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія,
енергія біомаси, газу з органічних відходів, газу
каналізаційно-очисних станцій, біогазів, та вторинні
енергетичні ресурси, до яких належать доменний та
коксівний гази, газ метан дегазації вугільних
родовищ, перетворення скидного енергопотенціалу
технологічних процесів;
(ст.1 Закону України «Про альтернативні джерела енергії»)
Шахта им. Засядько, шахтный метан, 72,7MВтэл.
Шахта им. А.Ф.Засядько
Мини-ТЭЦ основана на 24
газопоршневых модулях JMS-620.
Топливо: шахтный метан (CH4),
концентрация не менее 25%.
Электрическая мощность:
Тепловая мощность:
72.7MВт
70.1MВт
Ввод в эксплуатацию:
4 кв.2005
1я очередь:
2013-2014
2я очередь:
Наработка:
>30,000 мч.
(Функции СИНАПС: Генеральный
проектировщик, Подрядчик, Сервис)
Шахта им.
Засядько, шахтный метан, 72,7MВтэл.
СИНАПС
Шахта им. Засядько, шахтный метан, 72,7MВтэл.
Шахта им. Засядько, шахтный метан, 72,7MВтэл.
Шахта им. Засядько, шахтный метан, 72,7MВтэл.
Шахта им. Засядько, шахтный метан, 72,7MВтэл.
Шахта им. Засядько, шахтный метан, 72,7MВтэл.
Шахта им.Засядько, шахтный метан, 72,7MWel.
Диспетчерская: система АСУ ТП позволяет централизовано управлять и контролировать работу
всех периферийными систем: газоподготовки, вентиляции и маслохозозяйства, распредустройства
РУ-6.3 кВ, тепловой камеры; производить учет потребленных энергоресурсов и выработанной
электроэнергии; архивацию всех ключевых параметров работы Энергоблока.
Шахта им.Засядько, шахтный метан, 72,7MWel.
Шахта «Красноармейская-Западная №1»,
шахтный метан, 75MВтэл.
Шахта «Красноармейская-Западная
№1», Донецкая обл.
Мини-ТЭЦ основана на 25
газопоршневых модулях JMS-620.
Топливо: шахтный метан (CH4),
концентрация не менее 25%..
Электрическая мощность:
Тепловая мощность:
Ввод в эксплуатацию
1я очередь (18 MW):
2я очередь:
75MВт
73MВт
4 кв. 2011
2013-2015
Текущая наработка: >3,500 мч.
(Функции СИНАПС: Генеральный
проектировщик, Подрядчик, Сервис)
Шахта «Красноармейская-Западная №1»,
шахтный метан, 75MВтэл.
Шахта «Красноармейская-Западная №1»,
шахтный метан, 75MВтэл.
Шахта «Красноармейская-Западная №1»,
шахтный метан, 75MВтэл.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА
Украинская молочная компания,
Велыкый Крупиль, Киевская обл.
Мини-ТЭЦ основана на газопоршневом
модуле JMS-312 для производства
электроэнергии и тепла, биогаз
используется как топливо.
Электрическая мощность:
Тепловая мощность:
625 kВт
686 kВт
Ввод в эксплуатацию:
2009
Наработка
>21,000 мч.
(Функции СИНАПС: поставщик
оборудования, шеф-монтаж,
пусконаладочные работы, сервис)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА
МХП (Мироновский хлебопродукт)
Днепропетровская обл.
Мини-ТЭЦ основана на 4 (5) модулях
JMC-320 для производства
электроэнергии и тепла, биогаз
используется как топливо.
1-я очередь:
Электрическая мощность:
Тепловая мощность:
Ввод в эксплуатацию:
4,2MВт
4,3MВт
2012 - 2013
(Функции СИНАПС: поставщик
оборудования, шеф-монтаж,
пусконаладочные работы, сервис)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВАЛОЧНОГО
ГАЗА
ООО «ЛНК»,
потребитель свалочного газа
Киевская обл.
Мини-ТЭЦ основана на генераторных
установках JGC-320 для производства
электроэнергии, свалочный газ
используется как топливо.
Электрическая мощность:
1063 kВт
Ввод в эксплуатацию:
2013
(Функции СИНАПС: поставщик
оборудования, шеф-монтаж,
пусконаладочные работы, сервис)
ПЕРСПЕКТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БИОМАССЫ
(ТБО, иловые отложения и др.)
для производства биогаза
біомасою є невикопна біологічно відновлювана речовина
органічного походження у вигляді відходів лісового та сільського
господарства (рослинництва і тваринництва), рибного
господарства та технологічно пов'язаних з ними галузей
промисловості, що зазнає біологічного розкладу, а також
складова промислових або побутових відходів, що здатна до
біологічного розкладу
(абз.5 ст.171 Закону України «Про електроенергетику»)
біогазом є газ, що утворюється з біомаси
(абз.6 ст.171 Закону України «Про електроенергетику»)
Какую установку газификации
биомассы следует выбирать?
Сравнение схем газификации (названия по аналогии с UPS)
"off-line"
"line interactive"
"on-line"
КПД газификации
60 – 70%
70 – 80%
80 – 85%
Состав газа
зависит (высокая
чувствительность) от
состава топлива (Т) и его
влажности, вида дутья (В),
температурного режима,
процесса газификации
(прямой или обращенный).
Высокое содержание смол,
требующее дополнительной
очистки.
зависит (высокая
чувствительность) от состава
топлива (Т) и его влажности,
вида дутья (В), температурных
режимов, процессов
газификации в
газогенераторах 1 и 2 (прямой
или обращенный). Высокое
содержание смол, требующее
дополнительной очистки.
зависит от вида дутья (В),
низкая чувствительность к
составу и влажности (до 50%)
топлива (Т), возможно
оперативное управление
количеством (20÷100%) и
качеством газа. Смолы,
практически,
отсутствуют.
Но…
эффективность использования энергетического потенциала продукта при производстве
генераторного газа составляет 85% для всех видов продуктов
Использование биотоплива для газификации
Применение технологий обращения с иловыми осадками, ТБО основные выводы:
1. Использование анаэробного сбраживания илового осадка экономически
нецелесообразно и требует значительных капитальных и эксплуатационных
затрат.
2. Термическая обработка илового осадка и ТБО традиционными методами приводит
к образованию особо опасных веществ - диоксинов, фуранов, бифенилов, что
приводит к значительным затратам на их удаление или улавливания.
3. Наиболее приемлемой технологией обращения с иловыми осадками и ТБО, в силу
ее значительных экономических и технологических преимуществ, является on-line
газификация.
4. Установки для газификации илового осадка и ТБО становятся составной наиболее
приемлемой технологии обращения с иловыми осадками, ТБО и др. отходами.
Для справки:
• Диоксины - это универсальные клеточные яды, вызывающие врожденной патологии,
онкологических и системных заболеваний;
• Диоксины обладают чрезвычайно высокой стойкостью к химическому и биологическому
воздействию, сохраняются десятки лет и переносятся в последовательности питания - растение скот - человек;
• Диоксины избирательно и прочно блокируют Ah-рецептор - ключевую точку в иммунноферментной системе дышащих воздухом организмов. Так, загрязнение почвы диоксинами
уничтожает в нем живые организмы, и тот теряет свои природные свойства.
• Евросоюз запретил использование прямого сжигания. Существующие заводы подлежат
закрытию и демонтажу.
Применение особых технологий обращения с иловыми осадками:
Термическая переработка илового осадка – on-line газификация:
Принципиальное отличие:
- созданы условия для длительного (> 3сек.) пребывания сырья при
температуре от 1100 º С, что приводит к разложению опасных соединений;
- газ, который прошел зону восстановления (инвертирования), подвергают
"закаливанию", что исключает обратные реакции для образования опасных
соединений;
- адсорбированные фильтрующим материалом составляющие опасных
веществ после его дальнейшей газификации блокируют в золе, например,
хлор, фосфор, сера.
Преимущества:
1. После сжигания произведенного в газификаторе газа, опасные соединения
не восстанавливают свои связи.
2. Смолы, как тяжелые углеводороды, раскладывают на легкие фракции, что
исключает попадание смолы к потребителям.
3. Растет калорийность произведенного газа до 1700 ÷ 1900 ккал/нм3.
4. Связанные в золе химические элементы, которые входили в состав опасных
веществ, надежно блокированы от образования опасных соединений.
5. АСУ легко и оперативно регулирует процесс газификации.
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ПРОЕКТОВ
ГАЗИФИКАТОРЫ
(технические условия)
ГАЗИФИКАТОРЫ
(промышленные экземпляры
до 1 МВт)
ON-LINE ГАЗИФИКАТОР
(тепловая мощность 5 МВт)
КОГЕНЕРАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ
(электрическая мощность по 1,5 МВт)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРНОГО
ГАЗА
Коммунальное предприятие
“Бортническая станция аэрации”,
Международная научная лаборатория
Киев
Мини-ТЭЦ основана на 12-и модулях JMC-620
для производства электроэнергии и тепла,
топливом является генераторный газ, который
производят из поступающих иловых отложений.
Электрическая мощность:
15,2 MВт
Тепловая мощность:
18,2 MВт
Разработка бизнес-плана: 2011
Функции СИНАПС: принял участие в разработке бизнесплана с применением оборудования GE Jenbacher.
Комплексное внедрение технологий, которые одновременно
решают задачи:
А) очистка воды до уровня современных требований;
Б) устранение запахов;
В) полная утилизация иловых отложений, поступающих на БСА, путем их
газификации;
Г) переработка полученной золы по безотходной технологии;
Очистка воды экологически
безопасными коагулянтами
Утилизация ила путем его
газификации
Производство
электроэнергии и тепла
Производство товарной
продукции
Основные компоненты комплекса технологий:
Участок доочистки воды на иловом поле:
- доочистка воды осуществляется с помощью
активных фильтрующих установок
Основные компоненты комплекса технологий:
Комплекс утилизации иловых отложений включает :
Комплекс по прийому, переработке и подготовке иловых отложений. Газогенерирующий твердотопливный комплекс на основе газификатора.
Комплекс охлаждения и промывки газа.
Комплекс производства электрической и тепловой энергии (когенерация).
Золоприйомное отделение.
+ 1,8MWheat
Gas treatment
CHP 1,5MWel
электроэнергия
зола
JMC 620 GS‐S.L (General Electric)
Gasificator
5MW
1.
2.
3.
4.
5.
A baking
тепло
Основные компоненты комплекса технологий:
Линия утилизации золы включает:
Химреагент
Концентрация
твердого
остатка
Химическая
обработка золы
Газовое выделение
силикатов из золы
Термоводяная
обработка
силикатов
Мельница для
золы
Производство строительных
материалов
Зола
Компоненты
Восстановление
отработанного
химреагента
Выделение
SiO2 из маточного
раствора
Сушка SiO2
и упаковка
Упаковка
Стратегия развития проекта
Методика реализации проекта – в соответствии с
действующими нормативными актами:
1)
2)
3)
4)
Разработка проектной документации на строительство нового
промышленного объекта.
Получение экспертного вывода на разработанную проектную
документацию.
Максимальное использование серийного оборудования.
Использование нестандартного оборудования согласовывается
с экспертными организациями
Вывод:
1. Проект внедряется по классической схеме строительства нового
промышленного объекта.
2. В проекте минимизированы риски от использования нестандартного
оборудования как через минимизацию его части в проекте, так и через
получение разрешения на его использование.
Спасибо за внимание!