Bioplynové stanice a kogenerační jednotky

Prezentace na téma: "Bioplynové stanice a kogenerační jednotky"— Transkript prezentace:

1 Bioplynové stanice a kogenerační jednotky
tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

2 BIOPLYNOVÉ STANICE - úvod
jedná se o alternativu lokálních zdrojů energie BPS je technologie navazující na zemědělství a činnosti spojené s nepotravinářskou výrobou alternativní rozšíření činnosti zemědělců o BPS a o pěstování energetických plodin, jakožto zdroje pro tato zařízení je jednou z významných možností, jak posílit budoucí udržitelnost zemědělství a venkova zkušenosti ze zrealizovaných aplikací v Evropě ukazuje intenzivní nárůst těchto technologií a potvrzuje se, že BPS mají významný pozitivní přínos pro venkov a zemědělství tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

3 ZÁKLADNÍ POPIS TECHNOLOGIE BIOPLYNOVÉ STANICE
tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

4 ZÁKLADNÍ POPIS TECHNOLOGIE BIOPLYNOVÉ STANICE
Obilný šrot Kukuřice Travní senáž Kogenerační jednotka Elektrická energie Bioplyn Hovězí hnůj Fermentory Vytápění haly pro kuřata Vstupní jímka Mezijímka Vytápění kanceláří Separátor Separát pro dobytek a kuřata Vytápění dílen Sušička Koncová jímka Fugát – hnojivo na pole tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

5 VSTUPNÍ PALIVO BPS KGJ DIGESTÁT VSTUPNÍ PALIVO BPS KGJ DIGESTÁT
ZÁKLADNÍ POPIS TECHNOLOGIE BIOPLYNOVÉ STANICE Standartní řešení ½ Q VSTUPNÍ PALIVO BPS KGJ DIGESTÁT Inovativní řešení ½ Q VSTUPNÍ PALIVO BPS KGJ ½ Q DIGESTÁT Vysušený digestát SYNGAS tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

6 SCHÉMA BIOPLYNOVÉ STANICE
tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

7 ZÁKLADNÍ ROZSAH REALIZACE DÍLA BPS
Zpracování realizační projektové dokumentace Dodávka stavebních a zemních prací – pomocné a výkopové práce, komunikace, zpevněné plochy, základové desky pod BPS a její příslušenství Vstupní, železo betonová jímka (dále jen ŽB) s míchadlem a měřením hladiny Dodávka nerezových fermentorů, včetně příslušenství 2 x stacionární dávkovací „vůz“ s tenzometry na dávkování vstupní hmoty Koncový otevřený ŽB sklad s míchadly Dodávka potrubních rozvodů, rozvodů vody a kanalizace Rozvody plynu a úprava plynu Fléra Kontejnerová čerpací stanice s oddělenou místností PC Dodávka a montáž kogenerační technologie BPS Vyvedení tepelného a elektrického výkonu z kogenerační technologie Transformátory, rozvodna NN a VN – kontejnerové řešení Komplexní měření a regulace, vizualizace, dálkový přenos dat, archivace dat. Komunikace na dispečink rozvodných závodů Sociální zázemí – WC, sprcha – kontejnerové řešení Projekt skutečného stavu Revize, tlakové zkoušky, inženýrská činnost, dokladová dokumentace, uvedení do provozu, zaškolení obsluhy tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

8 OPIS JEDNOTLIVÝCH ČÁSTÍ BPS – PŘÍJMOVÉ MÍSTO SUROVIN
Příjmovým místem vstupních surovin bude násypka s dezintegračním zařízením s navazujícím šnekovým dopravníkem s vyústěním přímo do reaktorů pro dávkování pevného substrátu kruhová ŽB jímka o objemu 200 m3 pro příjem hovězího hnoje, případně dalších tekutých kofermentů (Jímka bude zapuštěná v zemi a bude vybavená míchadlem) Uvažujeme a nabízíme NEREZOVÉ BIOPLYNOVÉ STANICE, které jsou špičková zařízení s důrazem na: kvalitu provedení vysokou spolehlivost agregátů a plně automatizované řízení procesů Standardně pro výkon 1 MWe uvažujeme: dva reaktory z nerezových plátů, každý o využitelném objemu m3 reaktory jsou zastřešeny a tepelně izolovány, vnější úprava profilový plech Součástí každého reaktoru je integrovaný plynojem o objemu 1883 m3 fermentor je osazen dvojicí pomaloběžných míchadel o průměru 2,4 m Reaktor je osazen potřebnými jistícími prvky a snímači fyzikálních a chemických veličin, z nichž jsou data přenášena a analyzována systémem MaR tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

9 OPIS JEDNOTLIVÝCH ČÁSTÍ BPS – FERMENTOR
hlavní částí BPS je FERMENTOR, při anaerobní fermentaci vznikají ve kterém probíhají biologické anaerobní procesy velmi agresivní složky příměsí bioplynu, proto používáme velmi odolné materiály - vysokolegovanou ocel Krupp střecha fermentoru je vyrobena z UV odolného materiálu a je předepnuta vzduchovým dmychadlem (výkonu cca W) na cca. 2 mbar vnitřní membrána reguluje variabilní objem pro jímání a záchyt plynu, tak že není třeba používat přídavný akumulační zásobník plynu-plynojem Bioplynový proces je závislý: na konstantní dodávce tepelné energie do fermentačního prostoru stabilní termoregulaci docilujeme díky dobře dimenzovanému potrubnímu topení ve spodní třetině fermentoru a vnější izolaci vstupní teplota je regulována směšovacím ventilem, aby nemohlo dojít ke vzniku usazenin díky přehřátí na potrubním topení a aby dále nedocházelo k narušení vnitřního mikrobiologického prostředí konstrukce topného systému umožňuje práci systému i za vyšších vnitřních teplot (proces tzv. termofilní metanogeneze) okolo cca. 55°C venkovní ochrana je vyrobena z trapézového plechu ve standardních RAL barvách tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

10 OPIS JEDNOTLIVÝCH ČÁSTÍ BPS – MÍCHADLA
Dokonalé, ale úsporné promíchání substrátů ve fermentoru je základem dobře fungující bioplynové stanice. Systém, který nabízíme koncipuje míchací soustavu podle velikosti fermentačního prostoru. V systému je instalováno hlavní šikmé míchadlo s vrtulí (průměr cca 2,4 m) na nerezové hřídeli, které zajišťuje rovnoměrné pomalé zamíchání vnitřního obsahu fermentoru. Na podporu tohoto míchadla se instalují míchadla ponorná, které je možné výškově i směrově nastavovat, aby se docílilo důkladného promíchání obsahu nádrže a netvořily se plovoucím vrstvy. tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

11 OPIS JEDNOTLIVÝCH ČÁSTÍ BPS – ČERPADLA A DÁVKOVAČE
Podle druhu substrátů jsou navrhovány dvě koncepce, a to s oddělenou přípravou s přímým vkládáním pevných látek do fermentoru nebo společným předmícháváním substrátu před fermentací. V míchací jímce (předjímka) jsou substráty předmíchány na max. 3 dny dopředu, nebo je systém vybaven dávkovači s vertikálními šneky pro přímé dávkování. Pro čerpání tekutých materiálů (např. kejdy) do fermentoru se používá PVC potrubí, DN 110, PN6. V případě poruchy je možné kejdu čerpat přímo do skladovacích nádrží. tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

12 OPIS JEDNOTLIVÝCH ČÁSTÍ BPS – SYSTÉM ŘÍZENÍ
Bioplynové zařízení je vybaveno plně automatickým řídícím softwarem. Systém řízení nabízí následující přednosti: všechny vstupní parametry je možné navolit (např. druhy substrátů a denní dávkovacím množství, jakož i časy, kdy se mají dávkovat. Tím je umožněna nezvratná dokumentace např. dle kritérií nařízení o provozu bioplynových zařízení stav naplnění v jednotlivých oblastech zařízení je automaticky kontrolováno a dokumentováno čerpadla a míchadla se automaticky zapínají, tím se výrazně redukují náklady na obsluhu: díky dokumentaci procesu je možné kontrolovat hospodárnost zařízení parametry procesu, jako teplota, hodnoty pH, analýzu plynu atd. jsou automaticky sledovány a dokumentovány. Toto umožňuje jistější optimalizaci provozu zařízení a jeho kontrolu všechna zjištěná procesní data jsou vizualizována na obrazovce a v případě potřeby vytištěna. Toto ulehčuje kontrolu procesu a umožňuje případné problémy včas rozpoznat. Korekční opatření mohou být včas zadána. Tím jsou snížena rizika výpadků a je zajištěna větší provozní bezpečnost kontrola a kontinuální hodnocení kvality plynu. Přenos dat, automatické hlášení poruch např. na mobilní telefon a možné dálkové řízení. sběr, uložení a vizualizace dat z KGJ (kogenerační jednotky) tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

13 KOGENERAČNÍ JEDNOTKY Zařízení zhodnocující vyrobený bioplyn, jsou převážně kogenerační jednotky, tedy zařízení na bázi pístových spalovacích motorů. Systém řízení sleduje parametry paliva, motoru, spalin, elektrické sítě a prostředí. Navíc je možné výkon motoru řídit z několika hledisek (množství plynu, elektrický výkon, teplota, vlastní spotřeba objektu…). Provoz kogenerace lze sledovat na dálku a lze na dálku provádět i většinu funkcí, které jsou přístupné v místě. Kogeneraci pro tento projekt nabízíme v kontejnerovém provedení. Nasazení více KJ je provozně výhodnější a přispívá k lepší časové využitelnosti. tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

14 STROJOVNA BIOPLYNOVÉ STANICE - KONCEPCE
V naší koncepci nabízíme v samostatném kontejneru STROJOVNU vybavenou technologií pro vyvedení tepla a rozvody plynu Plynová trasa bude sestávat z hlavního uzávěru plynu s pohonem, s havarijní funkcí (vazba na havarijní stavy), filtru mechanických nečistot s cyklónovým odkalením a ventilátoru pro zvýšení tlaku bioplynu. Výstupní tlak za dmychadlem bude cca 10 kPa. Výkon ventilátoru je řízen frekvenčním měničem, přičemž regulace výkonu je provedena na konstantní tlak na výstupu plynu ze strojovny. Tlak na vstupu do strojovny zabezpečuje pojistný systém plynojemu. Součástí plynové trasy je rovněž analyzátor plynu. Řídicí systém vyhodnocuje hodnoty vstupního/výstupního tlaku plynu, vstupní/výstupní teploty plynu a hodnoty CH4 a O2. Na základě zadaného regulačního algoritmu pak bude externě řídit výkon kogenerace, resp. odstavovat technologii (havarijní stavy). Výkon kogenerace bude rovněž řízen od množství plynu v plynojemu. Celkový tepelný výkon kogenerace je součtem odpadního tepla získaného chlazením bloku motoru a tepla z okruhu chlazení spalin (spalinový výměník). Vycházíme s možností uplatnění teplé vody (90/70°C), zejména pro technologii bioplynové stanice, tj. ohřev reaktorů a jímek. Systém obsahuje i instalací nouzového chlazení výkonu. Tyto chladiče zabezpečí provoz kogenerace i při nulovém odběru tepla (preference výroby elektrické energie. Pro úsporu elektrické energie v letním a přechodném období, kdy nebude možné odvést tepelný výkon KJ, je navržen ochoz spalinového výměníku. KJ tak vyrobí o cca 1/3 méně tepla, které nebude třeba větrat. Vyvedení elektrického výkonu je řešeno přes trafo TS 1250 kVA (platí pro příklad výkonu BPS 1 MWe), které bude umístěné v samostatném ocelovém kontejneru. V dalším kontejneru je umístěno trafo pro vlastní spotřebu areálu TS 250 kVA. V tomto kontejneru jsou umístěny rozvaděče NN a VN a kompenzace. Součástí řešení profese elektro a MaR je příprava dispečerského řízení a přenos dat na dispečink rozvodných závodů, dálkově ovládané hlavní rozpojovací místo a příslušné kabelové rozvody a potřebné UPS zdroje. tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

15 TECHNOLOGICKÉ PERIFERIE
Navazující zařízení, nutné k chodu BPS – propojovací potrubí, elektro rozvody, řídící systém atd, … Technologické uzly jsou umístěny ve strojovně BPS, umístěné vedle kogeneračních jednotek v technologickém kontejneru. Ve strojovně je umístěno centrální kalové čerpadlo a rozvodný systém, který umožní přečerpávání substrátů z jednotlivých jímek. Možnosti přečerpání mají mj. význam v případě potřeby úpravy substrátů ve fermentorech. Pomocí uzávěrů s pneumatickými pohony tak je umožněno: přečerpání z fermentorů do koncového zásobníku např. v případě potřeby odstávky reaktorů přečerpání z koncového skladu do vstupní jímky, nebo do fermentoru – ředění substrátu přečerpání ze vstupní jímky do koncového skladu Podzemní kalové potrubí je provedeno z PVC potrubí, nadzemní vedení bude ocelové. Součástí kontejneru je tedy zejména rozvodna NN, odkud jsou napájeny pohony a spotřebiče BPS a řídící centrum s ovládací částí systému MaR. Součástí díla je rovněž: potrubní rozvody kalu mezi jednotlivými fermentory, jímkami a centrálním čerpadlem. přepad z fermentoru do skladovací jímky vyhnilého substrátu nouzový hořák pro spalování bioplynu chlazení plynu s odvodem kondenzátu dodatečné odsíření na bázi aktivního uhlí tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

16 TECHNOLOGICKÉ PERIFERIE
SKLAD VYHNILÉHO SUBSTRÁTU Vyhnilý substrát je přepadem odváděný do skladu, který bude mít podobu ŽB kruhové jímky o kapacitě 6100 m3. Jímka bude vybavena míchadly. Za výstupní jímku je možné instalovat separátor, který rozdělí vyhnilý substrát na pevnou složku (separát) a tekutou složku (fugát). Obě tyto složky lze pak s ohledem na jejich výborné hnojivé vlastnosti aplikovat jako hnojivo. STAVEBNÍ ČÁST, ZAJIŠTĚNÍ STAVBY Součástí dodávky jsou rovněž veškeré stavební práce nutné pro dokončení díla a projektová dokumentace v úrovni pro realizaci stavby. Zejména se jedná o: založení staveb reaktorů a jímek příjezdové komunikace výstavba silážních žlabů výstavba zpevněných ploch pro technologii (KJ, strojovna, dávkovací zásobníky, míchadla) terénní úpravy tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

17 Volba a skladba vstupní suroviny Návrh technologie
HLAVNÍ PROBLEMATIKA NÁVRHU A PROVOZU BIOPLYNOVÝCH STANIC Volba a skladba vstupní suroviny Návrh technologie Míchání fermentačních nádrží Skladování a zpracování výstupů z bioplynové stanice Provoz bioplynové stanice tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |

18 V případě zájmu nás kontaktujte: jsme
Závěr: V případě zájmu nás kontaktujte: jsme tenergo team s.r.o. ® | Křenová 71, Brno | |