Systémy pro zplyňování odpadů v zahraničí Ing. Marek Baláš, Ing. Martin Lisý, PhD. Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství.

Prezentace na téma: "Systémy pro zplyňování odpadů v zahraničí Ing. Marek Baláš, Ing. Martin Lisý, PhD. Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství."— Transkript prezentace:

1 Systémy pro zplyňování odpadů v zahraničí Ing. Marek Baláš, Ing. Martin Lisý, PhD. Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství

2 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 2 Typy zplyňovacích zařízení – pevné lože protiproudýsouproudý křižový proud

3 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 3 Typy zplyňovacích zařízení – fluidní lože s bublinkujícím ložem s cirkulujícím ložem

4 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 4 Porovnání typů zplyňovačů

5 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 5 Energetické využití plynu spalování v pecích - cementárnyspalování v pecích - cementárny spalování v ohništispalování v ohništi –parního cyklus –organický cyklus –Stirlingův motor plynová turbinaplynová turbina spalovací motorspalovací motor palivový článekpalivový článek

6 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 6 Porovnání technologií pro využití plynu

7 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 7 Aplikace zplyňovacích generátorů Ranheim, NorskoRanheim, Norsko Värnamo, ŠvédskoVärnamo, Švédsko Varkaus, FinskoVarkaus, Finsko Lahti, FinskoLahti, Finsko Schwarze Pumpe, SRNSchwarze Pumpe, SRN Greve-in-Chianty, ItalyGreve-in-Chianty, Italy Risalbes, ŠpanělskoRisalbes, Španělsko Rudersdorf, SRNRudersdorf, SRN Aomori, JapanAomori, Japan Chiba, JapanChiba, Japan

8 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 8 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti Schwarze PumpeSchwarze Pumpe Greve-in-ChiantyGreve-in-Chianty RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

9 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 9 Aplikace zplyňovacích generátorů Ranheim Plant, Norsko, 2000Ranheim Plant, Norsko, 2000 Typ zplyňovače: pevný, chlazený roštTyp zplyňovače: pevný, chlazený rošt Palivo: komunální odpad, 10 000 tun ročněPalivo: komunální odpad, 10 000 tun ročně Výkon: 25 GWh ročněVýkon: 25 GWh ročně Elektrická účinnost:Elektrická účinnost: Celková účinnost:Celková účinnost: Dodavatelé: Energos, NorskoDodavatelé: Energos, Norsko Využití plynu:Využití plynu: Cena:Cena: RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti Schwarze PumpeSchwarze Pumpe Greve-in-ChiantyGreve-in-Chianty RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

10 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 10 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti Schwarze PumpeSchwarze Pumpe Greve-in-ChiantyGreve-in-Chianty RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

11 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 11 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti Sch. PumpeSch. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori MutsuMutsu

12 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 12 Aplikace zplyňovacích generátorů Värnamo, ŠvédskoVärnamo, Švédsko Typ zplyňovače: cirkulující fluidní vrstvaTyp zplyňovače: cirkulující fluidní vrstva Výkon: 4,2 MWe (spalovací turbina), 1,8 MWe (parní turbina), 9 MWtVýkon: 4,2 MWe (spalovací turbina), 1,8 MWe (parní turbina), 9 MWt Palivo: dřevní štěpka, RDF, sláma výkon v palivu 18 MW,Palivo: dřevní štěpka, RDF, sláma výkon v palivu 18 MW, Elektrická účinnost: 33 %Elektrická účinnost: 33 % Celková účinnost: 83 %Celková účinnost: 83 % Dodavatelé: Foster WheelerDodavatelé: Foster Wheeler Využití plynu: spalování na spalovací turbíně a využití zbytkového tepla pro generování páry pro parní turbinuVyužití plynu: spalování na spalovací turbíně a využití zbytkového tepla pro generování páry pro parní turbinu Cena: € 25 milCena: € 25 mil RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori MutsuMutsu

13 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 13 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

14 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 14 Aplikace zplyňovacích generátorů Varkaus, Finsko, 2001Varkaus, Finsko, 2001 Typ zplyňovače: cirkulující fluidní vrstvaTyp zplyňovače: cirkulující fluidní vrstva Výkon: 20 MWe, 25MWtVýkon: 20 MWe, 25MWt Palivo: kůra a dřevní štěpka, tříděný odpad, výkon v palivu 60 MWPalivo: kůra a dřevní štěpka, tříděný odpad, výkon v palivu 60 MW Elektrická účinnost: 35 %Elektrická účinnost: 35 % Celková účinnost: 75 %Celková účinnost: 75 % Dodavatelé: Foster Wheeler OyDodavatelé: Foster Wheeler Oy Využití plynu: spoluspalování plynu s topným olejem a využití tepla pro generování páry pro parní turbinuVyužití plynu: spoluspalování plynu s topným olejem a využití tepla pro generování páry pro parní turbinu Cena: $ 10 milCena: $ 10 mil RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

15 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 15 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori MutsuMutsu

16 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 16 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

17 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 17 Aplikace zplyňovacích generátorů Lahti, Finsko, 1997Lahti, Finsko, 1997 Typ zplyňovače: cirkulující fluidní vrstvaTyp zplyňovače: cirkulující fluidní vrstva Výkon z biomasy: 20 MWe, 25MWtVýkon z biomasy: 20 MWe, 25MWt Palivo: kůra a dřevní štěpka, tříděný odpadPalivo: kůra a dřevní štěpka, tříděný odpad Elektrická účinnost: 35 %Elektrická účinnost: 35 % Celková účinnost:Celková účinnost: Dodavatelé: Carbona, VTT, TKK, CERTHDodavatelé: Carbona, VTT, TKK, CERTH Využití plynu : spoluspalování s uhlím a využití tepla pro generování páry pro parní turbinuVyužití plynu : spoluspalování s uhlím a využití tepla pro generování páry pro parní turbinu Cena: € 12 mil, dotace EU € 3 milCena: € 12 mil, dotace EU € 3 mil RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

18 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 18 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

19 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 19 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

20 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 20 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba Schwarze Pumpe, Německo, 2000Schwarze Pumpe, Německo, 2000 Typ zplyňovače: Lurgiho generátor s pevným ložemTyp zplyňovače: Lurgiho generátor s pevným ložem Výkon: 75 MWe a 120 000 t syntetického metanolu ročněVýkon: 75 MWe a 120 000 t syntetického metanolu ročně Palivo: pelety z komunálního a průmyslového odpadu, biomasa, uhlí 8- 14 t/hPalivo: pelety z komunálního a průmyslového odpadu, biomasa, uhlí 8- 14 t/h Elektrická účinnost:Elektrická účinnost: Celková účinnost:Celková účinnost: Dodavatelé: LurgiDodavatelé: Lurgi Využití plynu: elektrická energie a syntetický metanolVyužití plynu: elektrická energie a syntetický metanol Cena:Cena:

21 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 21 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

22 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 22 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

23 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 23 Aplikace zplyňovacích generátorů Greve-in-chianty, Italie 1997Greve-in-chianty, Italie 1997 Typ zplyňovače: cirkulující fluidní vrstvaTyp zplyňovače: cirkulující fluidní vrstva Palivo: peletizované RDF, 200 tun denněPalivo: peletizované RDF, 200 tun denně Výkon: 2 x 15 MWt, 6,7 MWeVýkon: 2 x 15 MWt, 6,7 MWe Elektrická účinnost:18-20%Elektrická účinnost:18-20% Účinnost zplyňování: 85-90%Účinnost zplyňování: 85-90% Dodavatelé: TPS TermiskaDodavatelé: TPS Termiska Využití plynu: parní turbínaVyužití plynu: parní turbína Cena:20 mil. USCena:20 mil. US RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

24 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 24 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

25 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 25 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

26 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 26 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba Ribesalbes, ŠpanělskoRibesalbes, Španělsko Typ zplyňovače: cirkulující fluidní vrstvaTyp zplyňovače: cirkulující fluidní vrstva Výkon: 4,2 MWeVýkon: 4,2 MWe Palivo: plastický odpad, 25 000 t/ročněPalivo: plastický odpad, 25 000 t/ročně Elektrická účinnost:Elektrická účinnost: Celková účinnost:Celková účinnost: Dodavatelé: EnerkemDodavatelé: Enerkem Využití plynu: 6 motorů JenbacherVyužití plynu: 6 motorů Jenbacher Cena:Cena:

27 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 27 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

28 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 28 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba Rudersdorf, Německo, 1995Rudersdorf, Německo, 1995 Typ zplyňovače: cirkulující fluidní vrstvaTyp zplyňovače: cirkulující fluidní vrstva Výkon: 4,2 MWeVýkon: 4,2 MWe Palivo: biomasa, RDF, městský odpad, až 15 druhů paliva, v palivu 100 MWPalivo: biomasa, RDF, městský odpad, až 15 druhů paliva, v palivu 100 MW Elektrická účinnost:Elektrická účinnost: Celková účinnost:Celková účinnost: Dodavatelé: LurgiDodavatelé: Lurgi Využití plynu: palivo pro cementárenské peceVyužití plynu: palivo pro cementárenské pece Cena:Cena:

29 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 29 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba Aomori, Japonsko, 2000Aomori, Japonsko, 2000 Typ zplyňovače: cirkulující fluidní vrstvaTyp zplyňovače: cirkulující fluidní vrstva Výkon: 2 s 40MWVýkon: 2 s 40MW Palivo: komunální a průmyslový odpad, odpad z nemocnic, 120 tisíc tun ročněPalivo: komunální a průmyslový odpad, odpad z nemocnic, 120 tisíc tun ročně Elektrická účinnost:Elektrická účinnost: Celková účinnost:Celková účinnost: Dodavatelé: EBARADodavatelé: EBARA Využití plynu: paroplynový cyklusVyužití plynu: paroplynový cyklus Cena:Cena:

30 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 30 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

31 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 31 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

32 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 32 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba Chiba, Japonsko, 2000Chiba, Japonsko, 2000 Typ: pyrolyticko-zplyňovací reaktorTyp: pyrolyticko-zplyňovací reaktor Výkon: 2 x 1,5 MweVýkon: 2 x 1,5 Mwe Palivo: komunální a průmyslový odpad,Palivo: komunální a průmyslový odpad, 2 x 100 tisíc tun ročně Elektrická účinnost:Elektrická účinnost: Celková účinnost:Celková účinnost: Dodavatelé: ThermoselectDodavatelé: Thermoselect Využití plynu: motory JenbacherVyužití plynu: motory Jenbacher Cena:Cena:

33 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 33 Aplikace zplyňovacích generátorů RanheimRanheim VärnamoVärnamo VarkausVarkaus LahtiLahti S. PumpeS. Pumpe GreveGreve RisalbesRisalbes RudersdorfRudersdorf AomoriAomori ChibaChiba

34 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 34 Aplikace zplyňovacích generátorů Výrobce Místo instalace palivospotřeba Energos Ranheim,Averos, Hurum, Sarpborg, Forus (vš. Norsko) Minden (SRN) Komunální a průmyslový odpad Celkem 220 tisíc tun ročně Enerkem Quebec (Kanada) 2010 Sherbrooke (Kanada) Plasty Komunální odpad 1600 t/r IET Energy Chung Gung (Taiwan) Dále Hong Kong, Korea, Polsko, Malaysia Komunální odpad 11 tisíc tun ročně 1,6 – 20,3 tisíc tun ročně Thermoselect Karlsruhe (SRN) Mutsu (Japansko) Fondotoce (Italie) Dále Nagasaki, Kurashiki, Yorii, Tokushima, Osaka Komunální odpad Komun. a prům.odpad 220 tisíc t/ročně 280 t denně 30 tisíc tun ročně 52 tisíc tun ročně Další aplikace:

35 Technické systémy pro energetické využití odpadů – 10. prosince 2009 Ing. Marek Baláš – Systémy pro zplyňování odpadů 35 Aplikace zplyňovacích generátorů Výrobce Místo instalace palivospotřeba Ebara – UBE technology Ube City (Japonsko) Kawasaki (Japonsko) Plastový odpad 100 tun/ denně 200 tun denně Ebara – Fluid bed gas. 14 instalací v Japonsku Komunální odpad Celkově 2600 tun denně Primeenergy Tulsa (Oklahoma) 25 druhů biomasy a odpadu 30 tun denně Future Energy GmbH. Freiberg (SRN) Odpadní kaly 12 tisíc tun ročně Techtrade Burgau (SRN) Hamm (SRN) Komunální odpad 50 tisíc tun ročně 100 tisíc tun ročně Další aplikace:

36 Děkuji za pozornost Ing. Marek Baláš kontakt: balas.m@fme.vutbr.cz http://oei.fme.vutbr.cz/ Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství