CENTRUM ENET Energetické jednotky pro využití netradičních zdrojů energie

Technologické centrum Ostrava

TECHNOLOGICKÉ CENTRUM OSTRAVA Komplexní systém pro zpracování organického materiálu s kombinovanou výrobou elektrické energie a tepla.

Co děláme…  Výzkum a vývoj v oblasti zplyňování a pyrolýzy  Vysokoteplotní úprava železných rud  Vodíkové hospodářství  KVET  Fotovoltaika  Akreditované měření emisí  Diagnostika v energetice LABORATOŘ TERMICKÝCH PROCESŮ

ZAMĚŘENÍ Laboratoř se zabývá poskytování služeb a výzkumem v oblasti termického zpracování odpadních materiálů a alternativních paliv se zaměřením na maximální efektivitu celého procesu. Cílem výzkumu termického zpracování odpadních materiálů je vývoj nových jednotek určených pro energetické a materiálové využití široké škály odpadů. Laboratoř se dále věnuje problematice produkce energie z malých zdrojů a technologiím „Waste-to-energy“.

VÝZKUMNÉ ZAMĚŘENÍ Pyrolýza Zplyňování Torefikace (biouhel) Úprava a čištění procesních plynů Akumulace a hospodaření se energiemi Alternativní druhy paliv Využití netradičních sorbentů Matematické modelování termických procesů

ZÁKLADNÍ VYBAVENÍ experimentální pyrolýzní jednotka s kapacitou 500kg/h poloprovozní pyrolýzní jednotka Pyromatic 250 s kapacitou až 250kg/h Stirlingův motor – Mikrokogenerační jednotka PCU35- GAS Kogenerační jednotka KE – MNG 100 Stratifikační výměník WFC SC20 – 70kW zařízení pro analýzu procesních plynů – procesní analyzátory Siemens FIDEMAT 6, CALOMAT 6, ULTRAMAT 6 a plynový chromatograf Master GC

TECHNOLOGICKÉ ŘEŠENÍ Technologie pro zpracování odpadních materiálů - Vstup a doprava materiálu - Dávkování materiálu a samotný proces pyrolýzy - Separace tří hlavních fází – tuhá, plynná, kapalná - Zaměření na plynnou fázi – čištění plynu - Uskladnění v zásobnících, nebo přímé použití po míšení - Výroba elektrické a tepelné energie - Využití el. energie a tepla k vytápění/chlazení

Materiál je možné dopravit k technologii pomocí klasické nákladní automobilové dopravy. Po naskladnění do hlubinných zásobníků je jeho doprava řešena přes redlerové a trubkové dopravníky z venkovní části objektu do některého ze zásobníků situovaných uvnitř haly. Materiál je možné zpětně vydávkovat ven z vnitřních zásobníků v případě změny plánovaného paliva. Každý zásobník je navržen pro specifický materiál. Jeden zásobník je vyhřívaný. DOPRAVA MATERIÁLU

PYROMATIC 250 VŠB, spol. Ostravská LTS a.s. 3. generace, rok počátku realizace 2011/2012 Poloprovozní jednotka s kapacitou do 250 kg/h Náhřev 2 hořáky (celkem 640 kW) na zemní plyn Teplota procesu 500 – 800°C Vývoj jednotky pro možné budoucí komerční využití, testování široké škály vstupního materiálu, komerční služby Součástí je i malá laboratorní jednotka určená pro testování vhodnosti použití vstupních materiálů.

Pyrolýzní technologie Zařízení využívající 8 metrů dlouhého válcového reaktoru se šnekovým dopravníkem. Pec je vyhřívána spalinami zemního plynu pomocí plynových hořáků o výkonu 600kW a 40kW. Maximální množství vstupní materiálu je 250kg/h. Maximální množství vyrobeného plynu je 130m 3 /hod.

Schéma pyrolýzy

POZNATKY O PROCESNÍM PLYNU  Testované materiály pro zpracování: biomasa (pelety, štěpka), n.e. hnědé uhlí, pneumatiky, odpadní materiály  Teploty procesu během experimentů: 500, 550, 600 a 650 °C  Režim provozu systému: kontinuální (testy 30kg/hod, 45min.)  Složení výstupního pyrolýzního plynu bylo za provozu jednotky kontinuálně měřeno analyzátory, které určují koncentrace H 2, CH 4, CO 2, CO a TOC  Zastoupení jednotlivých uhlovodíků v TOC bylo následně v laboratoři stanoveno metodou plynové chromatografie

ZASTOUPENÍ DŮLEŽITÝCH SLOŽEK V PLYNU 500 °C550 °C 600 °C 650 °C

KVALITA A KVANTITA PLYNU  Míra konverze materiálu v plyn je silně závislá na procesní teplotě.  Produkce plynu je velmi ovlivněna obsahem popela a prchavé hořlaviny.  Plyn z pneumatik – vysoké zastoupení uhlovodíků – nejvyšší výhřevnost.  Nejkvalitnější plyn vzniká většinou za teploty procesu 600 °C.  P. plyn z pelet – málo výhřevný (ČSN ).  P. plyn z uhlí a pneumatik – velmi výhřevný. (ČSN ).

Čištění pyrolyzního plynu Zajišťuje odpovídající kvalitu z hlediska TZL, organokřemičitých látek, aerosolů dehtů a dalších příměsí (HCl, HF, H 2 S, NH 3 ), které poškozují vnitřní ústrojí spalovacího motoru a tím zvyšují jeho životnost. Kvalita je docílena pomocí dvou sprchových kolon a tkaninového filtru.

Podzemní zásobníky Vyprodukovaný plyn je stlačován do prvního podzemního zásobníku s tlakem 25kPa (Nízkotlaká část). A následně stlačován do druhého zásobníku na tlak 160kPa (Středotlaká část) Druhý stupeň byl přidán z důvodů kapacitních pro dlouhodobé testování IC motoru. Objem jednoho zásobníku je 15m 3.

Bezpečnostní fléra Bezpečnost je zajištěna pomocí bezpečnostní fléry, která je spuštěna v případě úniku plynu či jiné události. Únik plynu je hlídán detektory od firmy DEGA pro CH4, CO, O2, H2 a zvýšená koncentrace je hlášena v technologickém velínu.

Stirlingův motor KVET Spaluje vyčištěný pyrolýzní plyn a využívá tepelnou energii k vykonání práce na uzavřené soustavě, v níž je použito inertního plynu - Helia. Zařízení je schopné vyrobit až 10kW elektrické energie a 25kW tepelné energie. Je možné využít jak pyrolýzní plyn, tak zemní plyn, případně jiný …

Pístový motor KVET Vyčištěný pyrolýzní plyn je nutné před použitím naředit pomocí zemního plynu či dusíku. Zařízení je umístěno ve venkovní části v odhlučněném kontejneru spolu s generátorem dusíku a směšovací stanicí, které jsou taktéž umístěny v kontejnerech. Maximální el. výkon 100kW je zajišťován 6 válcovým motorem MAN s možností regulace na 50% výkonu. Vstupní tlak musí kolísat v rozsahu 3-5kPa.

Stratifikační zásobník Slouží pro uskladnění tepelné energie získané z elektrických zařízení (měniče, střídače, palivové články – 83kW) a tepla získaného chlazením pyrolýzního plynu(127kW). Každý zdroj má rozdílný tepelný výkon a proto je horká voda přiváděna do odpovídajících výškových úrovní dle teplot. Horká voda je využita k vytápění v zimních měsících, v letních měsících pro chlazení v adsorbčním výměníku. Objem tlakové nádoby je 14m 3.

Zplyňovač Slouží pro rozklad pyrolýzního plynu, kapaliny a uhlíku za přítomnosti kyslíko-parní směsi k výrobě syntézního plynu. Jedná se o mezikrok pro produkci především vodíku pro energetické účely. Zařízení vyžaduje pomocné periferie – generátor páry a kyslíku, zemní plyn je použit pro zahřátí uhlíkové vrstvy.

NABÍDKA SLUŽEB Provedení kompletních testů na pyrolýzních jednotkách Spolupráce na vývoji zplyňovacích technologií Měření a analýzy pyrolýzních a zplyňovacích jednotek u zákazníka Analýzy vstupních materiálů Komplexní analýzy produktů Vývoj technologií pro energetické využití biomasy a odpadů dle požadavku zákazníka Konstrukční a projekční činnost v oblasti energetiky Konzultace v oblasti termického zpracování odpadních látek a alternativních paliv, projektová spolupráce

Technologické centrum Ostrava Kontakty: Technologické centrum Ostrava ul. Pohraniční 1435/86 Moravská Ostrava, Kontaktní osoba: Jaroslav Frantík Tel:

Děkuji za pozornost