В восмом номере журнальчика Леспроминвест окончание увлекательной статьи о новых тенденциях в развитии биоэнергетики. Привожу её текст стопроцентно. Ссылка для скачки журналов ниже.

Скачать журнальчики Леспромиформ можно Тут

Внедрение топливных гранул на электрических станциях

В Европе и Северной Америке на теплоэлектростанциях, где главным видом горючего является уголь, в последние годы все почаще употребляют для совместного сжигания биомассу, в главном древесные топливные гранулки (пеллеты). В связи с этим рынок промышленных пеллет в Европе вырос за прошедший год более чем на 30%.

Трудности использования

Невзирая на низкую цена угля в сопоставлении с природным газом и печным топливом (мазутом) даже в пересчете на 1 кВт•ч выработанной энергии, при использовании угля в качестве горючего для выработки энергии существует много заморочек. Основная из их — высочайший уровень выбросов от сжигания — газообразных и жестких (золы). В большинстве государств действуют жесткие требования к уровню выбросов, допустимых при сжигании угля. В странах ЕС используются жесткие штрафные санкции к ТЭЦ, превосходящим нормы (прямо до 50 евро за каждый выработанный мегаватт электроэнергии в час). Выход из этой ситуации — внедрение разных фильтров (к примеру, электрофильтров) в газоходах котлов или сжигание угля в виде водоугольных суспензий (водоугольное горючее). В последнем случае изза низкой температуры горения угля значительно (до 70?%) понижаются выбросы оксидов NOx. Зола, которая появляется при сжигании угля, в ряде всевозможных случаев может быть применена в строительной промышленности. Тут также есть неувязка удаление золы происходит почти всегда способом гидрозолоудаления, что затрудняет ее погрузку для транспортировки и предстоящего использования.

Одной из современных технологий, обеспечивающих существенное сокращение выбросов, является совместное сжигание углей и жестких видов горючего из растительной биомассы (древесные гранулки и брикеты, агрогранулы и брикеты из отходов АПК, к примеру, из травы, лузги подсолнечника и других культур).

Опыт Западной Европы

Есть два главных принципа использования промышленных пеллет для производства энергии: или ТЭЦ вполне переводят на пеллеты в качестве единственного вида горючего (в данном случае молвят о так именуемом моносжигании), или пеллеты употребляются как дополнительное горючее.

На ТЭЦ, где пеллеты либо другая биомасса сжигаются вместе с главным видом горючего (в главном с углем), — это именуется CoFiring, т. е. совместным сжиганием. При примешивании регенеративного горючего из биомассы к основному понижаются выбросы углекислого газа, серы и оксидов азота. Потому что при совместном сжигании можно всегда без заморочек отрешиться от использования биомассы и вернуться к сжиганию только угля, переход на эту технологию не содержит особенного риска для собственников ТЭЦ.

Технические решения

Существует несколько методов совместного сжигания угля и биомассы (а именно, пеллет): прямое совместное сжигание, непрямое совместное сжигание, параллельное сжигание.

Прямое совместное сжигание значит одновременную подготовку, измельчение и подачу угля и биомассы в котел. Непрямое совместное сжигание включает раздельную подготовку угля и измельчение биомассы. Параллельное совместное сжигание предполагает сжигание угля и биомассы в отдельных котлах.

Существует также способ газификации, его сущность в начальной газификации биомассы и подаче в котел генераторного газа (этот вариант подходит для использования сырья с большой влажностью, к примеру, для древесной щепы).

При модернизации оборудования электрических станций для совместного сжигания решается ряд технических вопросов, главные из которых: чем следует дооборудовать котлы, как производить подготовку и подачу биомассы в котел.

В современных ТЭЦ (мощностью от 200 до 1000 MВт), обычно, применяется способ пылевого сжигания. Для совместного пылевого сжигания особая установка размельчает пеллеты и уголь в маленькую сухую массу и смешивает их.

При прямом сжигании такая масса при помощи пневматики из установки для измельчения подается прямо в котел. Кроме промышленных пеллет из древесной породы, употребляются также другие виды биомассы — как пеллетированные, так и в непереработанном виде (к примеру, тюкованная трава).

Действенное сжигание

При рассмотрении перспектив использования твердого горючего, а именно, для энергоблоков последнего поколения, одним из главных вопросов является его действенное сжигание. Под последним сначала понимается выполнение 2-ух требований: сжигание должно быть полным, другими словами экономным, и оно не должно приводить к высочайшим выбросам вредных веществ (сначала оксидов серы и азота). Долгое время для сжигания употреблялся и продолжает употребляться так именуемый факельный способ, при котором смесь мелкоразмолотого угля и жаркого воздуха безпрерывно подается в зону горения, поддерживая пылающий факел, являющийся источником лучистой и термический энергии для нагрева рабочего тела. Для выполнения обозначенных выше требований разработан и внедрен в практику целый ряд режимных и конструктивных мероприятий, которые, все же, не могут решить делему полностью. Потому последние 15 лет ведутся поиски экологически незапятнанных технологий сжигания широкой палитры твердого горючего, в особенности энергетического твердого горючего низкого свойства и биомассы при совместном сжигании. В числе таких технологий разработка сжигания жестких видов горючего в циркулирующем кипящем слое при атмосферном давлении.

Котлы с циркулирующим кипящим слоем

Большой энтузиазм представляет внедрение на ТЭЦ оборудования, созданного для сжигания твердого горючего в циркулирующем кипящем слое (ЦКС). Теоретической основой функционирования котлов с ЦКС является представление о кипящем слое. Если в некой камере установить решетку, на которую поместить слой угля, и к решетке подать в маленьком количестве воздух, то после подготовительного разогрева слоя начнется горение горючего с поверхности с выделением газообразных товаров сгорания. При восполнении сгорающего горючего на решетке будет поддерживаться пылающий фиксированный слой, другими словами будет осуществляться так называемое слоевое сжигание твердого горючего. Если наращивать подачу воздуха под решетку, то частички горючего, находящегося на решетке, окажутся под сильным напором воздуха, который будет противодействовать силе тяжести, действующей на каждую частичку горючего. При определенной скорости воздуха частички горючего окажутся во взвешенном состоянии в подъемном потоке воздуха, а толщина пылающего слоя возрастет.

При возрастании скорости воздуха в слое появятся отдельные пузыри воздуха, и толщина слоя еще возрастет. Этот так именуемый пузырьковый кипящий слой ведет себя так, как ведет себя кипящая жидкость, отсюда и заглавие способа: сжигание в кипящем слое.

При еще большем напоре воздуха подъемная сила, действующая на частички горючего, оказывается так большой, что эти частички не успевают сгорать и вырываются из кипящего слоя. При предстоящем увеличении расхода воздуха видимый слой исчезает и во всем объеме камеры происходит горение скопления частиц горючего с насыщенным смешиванием. Большее количество частиц горючего не успевает сгореть и выносится из камеры. На их пути устанавливают циклон — цилиндрический сосуд, в каком продукты сгорания отделяются от несгоревших частиц. Продукты сгорания направляются во вторую часть котла — конвективную шахту для нагрева рабочего тела (воды и пара), а несгоревшие частички движутся в закрученном потоке, отбрасываются к стенам, падают вниз и опять направляются в камеру горения. Это и есть циркулирующий кипящий слой. Основная его особенность заключается в том, что объем циркулирующего материала в сотки раз превосходит объем подаваемого в камеру воздуха.

Имеется целый ряд схем, реализующих технологию ЦКС. Разглядим одну из их. Уголь из бункера направляется на воздухораспределительную решетку топки, под которую для горения подается жаркий воздух. На нее же из другого бункера поступает известняк, который вступает в хим реакцию с сероватой, связывает ее и в предстоящем совместно с сухой золой отводится из котла. Таким макаром исключается попадание серы в дымовые газы и потом в воздушный бассейн. Образующийся кипящий слой передает часть собственной теплоты рабочему телу, передвигающемуся в экранах, которыми облицованы стенки топки. Из высшей части топки смесь товаров сгорания и частиц горючего, не спаленных в кипящем слое, направляется в циклон, где происходит отделение частиц несгоревшего горючего от товаров сгорания. Несгоревшие жаркие частички смешиваются с частичками свежайшего горючего, и эта смесь поступает в пылающий кипящий слой топки. Продукты сгорания направляются в конвективную шахту, в какой размещены другие поверхности нагрева рабочего тела: конвективный первичный и промежный пароперегреватели, экономайзер, воздухонагреватель. На выходе из конвективной шахты из товаров сгорания удаляется летучая зола, и потом они поступают в электрофильтры для удаления остатков летучей золы, после этого направляются в дымовую трубу для рассеивания в верхних слоях атмосферы.

Одна из главных мыслях, реализуемых в котлах с ЦКС, заключается в том, что температура кипящего слоя невысока — 820-900?°С. При таковой температуре образование окислов азота идет очень медлительно. Заметим, что в факельных пылеугольных топках температура горения добивается 2000?°С. В свою очередь, низкая температура горения обеспечивается большенными размерами частиц угля (от 2 до 25 мм) и их разобщенностью в кипящем слое, в отличие от процесса пылеугольного сжигания, при котором размер пылевых частиц — приблизительно
200 мкм.

Другая принципиальная мысль — неоднократная циркуляция жаркой консистенции золы, известняка и сравнимо маленького количества подводимого свежайшего горючего. Это обеспечивает не только лишь неплохую сероочистку товаров сгорания, да и значительно интенсифицирует процесс сжигания. У технологии сжигания в котлах с ЦКС имеется ряд принципиальных преимуществ по сопоставлению с обширно используемым обычным факельным сжиганием. Она обеспечивает:
действенное сжигание малокалорийных, высокозольных видов горючего, также горючего с малым выходом летучих, что определяется размеренной температурой в топке, долгим временем нахождения коксозольного остатка в обскурантистской зоне. В итоге достигается значимая экономия вспомогательного горючего, потому что исключается подсветка мазутом либо газом;
возможность сжигания горючего различного свойства в одном и том же котле;
возможность использования облегченной схемы подготовки горючего;
отсутствие необходимости в пылеприготовительном оборудовании;
высочайшие динамические свойства,
резвый запуск котла из «жаркого» состояния;
действенное (более 90%) связывание оксидов серы методом относительно дешевенького метода подачи известняка в топку при хорошей температуре слоя около 870 °С и продолжительном времени нахождения частиц известняка в обскурантистской зоне;
низкие выбросы оксидов азота (наименее 200-300 мг/нм3) без использования особых средств азотоочистки, которые обоснованы низкой и размеренной температурой слоя и надслоевого места при организации ступенчатого подвода воздуха;
возможность использования низкосортного горючего (зольностью до 65%), к примеру отходов углеобогащения;
действенная работа котлоагрегата в широком спектре нагрузки (от 20 до 100%) установленной мощности оборудования;
соблюдение жестких требований по выбросам вредных веществ в окружающую среду.

Разработка кипящего слоя в энергетических установках (установках термический мощностью 50 МВт и поболее) стала обширно употребляться с середины 70х годов прошедшего века в итоге ужесточающихся норм вредных выбросов.

Стоит отметить, что в ближайшее время в Западной Европе, в особенности в Скандинавских странах, все активнее употребляются различные виды биомассы для получения тепла и энергии. Более многообещающей считается разработка кипящего и циркулирующего слоя при совместном сжигании биомассы, также промышленных и городских отходов в консистенции с углем. Это позволяет отлично утилизировать применяемые отходы и понизить нагрузку на окружающую среду. Важным является также то событие, что в данном случае можно не использовать добавки инертного материала (употребляется зола угля) и уменьшить расход известняка при том же содержании серы в угле (за счет разбавления дымовых газов).

Развитие мировой энергетики сейчас происходит на фоне конфигурации топливноэнергетического баланса в сторону угольной составляющей и совместного сжигания угля и биомассы. В связи с этим все актуальнее становится обширное внедрение незапятнанных угольных технологий. Одной из таких технологий является метод сжигания горючих материалов в кипящем слое. Применительно к углю метод позволяет отлично и экологически неопасно спаливать угли различного свойства, в том числе низкосортные, и отходы углеобогащения. Разработка презентабельна также возможностью сотворения малогабаритного топочного оборудования и автоматизации топочного процесса. Совместно с тем эффективность сжигания угля в кипящем слое находится в зависимости от выполнения определенных требований к горючему и самому процессу. К таким требованиям относятся, к примеру, сортировка угля, стабильность параметров и расхода при подаче в топку, равномерность подачи угля на площадку слоя, характеристики ведения топочного процесса — температура слоя, скорость псевдоожижения, давление в топке. В связи с этим животрепещущим становится совместное сжигание угля и древесных топливных гранул (пеллет), которые стопроцентно отвечают вышеизложенным требованиям к качеству горючего при сжигании в кипящем слое.

Не считая отмеченных выше плюсов котлов с ЦКС, можно отметить и ряд других. В таких котлах отлично сжигаются плохие виды горючего: угли с высочайшим содержанием породы, которые в ЦКС играют роль циркулирующего наполнителя слоя; угли с высочайшим содержанием золы и воды, также тяжело зажигаемые виды горючего (с малым выходом легковоспламеняющихся летучих газов). Перед подачей в топку ЦКС горючее не просит маленького размола (довольно дробления), что исключает необходимость угольных мельниц и улучшает экологическую обстановку на ТЭС. Отсутствие отдельных серо и азотоочистки (в котлах с ЦКС они органически включены в процесс горения) обеспечивает компактность этих котлов, что очень комфортно для реконструкции действующих ТЭС. Совместно с тем по сопоставлению с пылеугольными котлами у котлов с ЦКС более непростая конструкция, они больше подвержены процессам разрушения (эрозии поверхностей нагрева запыленным потоком), у их завышенный расход электроэнергии на привод высоконапорных вентиляторов для подачи воздуха в зону горения и сотворения кипящего слоя. Техникоэкономические оценки демонстрируют, что себестоимость электроэнергии, вырабатываемой при помощи котлов с ЦКС в энергоблоках 150-200 МВт, также уровень серьезных издержек, издержек на горючее, сервис и ремонт — на уровне подобных характеристик для пылеугольных котлов с сероочисткой. Как указывает мировой опыт, издержки на ремонт и сервис котлов с ЦКС и вспомогательных систем, обычно, ниже, чем издержки на ремонт и сервис котлов факельного сжигания с азото и сероочисткой. Область внедрения котлов с ЦКС — сжигание низкосортных жестких видов горючего при паропроизводительности до 250 т/ч как на новых ТЭС, так и на станциях, проходящих модернизацию. В мировой практике отыскали обширное применение котлы с топкой кипящего слоя разной мощности. На данный момент в различных странах эксплуатируются более 200 энергетических котлов с ЦКС (в том числе действует энергоблок мощностью 250 МВт) для сжигания каменных и бурых углей различных месторождений.

В текущее время ввиду конфигураций в топливной конъюнктуре и увеличения требований к выбросам с продуктами сгорания энтузиазм к использованию таких котлов вырастает.

Лаконичный обзор европейских ТЭЦ, использующих совместное сжигание горючего

Половина из 10-12 млн т пеллет, производимых раз в год в мире, употребляются на ТЭЦ для выработки электроэнергии. Такая практика находит все большее применение в странах, подписавших Киотский протокол: в Бельгии, Нидерландах, Дании, Швеции и Англии.

Потому что пеллеты, в отличие от других видов горючего из биомассы, владеют неплохими энергетическими чертами и являются гомогенным топливом (что упрощает их транспортировку и хранение), они представляют большой энтузиазм для хозяев больших ТЭЦ. За счет подмены части угля на биотопливо при совместном сжигании сокращаются выбросы парниковых газов, уменьшаются эксплуатационные издержки.

Каждогоднее потребление угля в мире составляет приблизительно 3 миллиардов т. Одна большая ТЭЦ в среднем спаливает приблизительно 2 млн т угля в год. Если такая ТЭЦ решит вполне перейти на пеллеты, для ее обеспечения пригодится более 1 млн т этого биотоплива. Разглядим, как обстоят дела в области использования пеллет в неких западноевропейских странах.
Дания

Фаворитом в Европе по энергетическому использованию биомассы и в том числе пеллет являются страны Скандинавии. Муниципальные субсидии при поставке «зеленоватой энергии» и высочайшие налоги на ископаемое горючее обуславливают все растущие объемы использования биомассы.

Датский оператор Dong Energy эксплуатирует в пригороде г. Копенгагена ТЭЦ Avedore с 2-мя энергоблоками, которые пичкают приблизительно 200 тыс. домашних хозяйств теплом и создают 1,4 млн кВт/ч электроэнергии. В топках котлов станции сжигают и каменный уголь, и биомассу. На одном из энергоблоков (№ 1) в качестве горючего употребляется только уголь, но планируется его модернизация, которая позволит спаливать в топках его котлов и биомассу. Поставки угля и пеллет осуществляются морскими судами на свой терминал ТЭЦ. Для выгрузки употребляются кран с грейферным захватом и кран пневматического типа. Уголь по транспортеру поступает на открытую площадку, а пеллеты — в бункеры для хранения.

Блок № 2 на ТЭЦ Avedore введен в эксплуатацию в 2001 году. В отличие от блока № 1 он может использовать в качестве горючего газ, нефть и биотопливо, к примеру, тюкованную траву и древесные пеллеты. Блок потребляет 400 тыс. т пеллет в год. На блоке № 2 установлено два котла конторы BWE (Burmeister & Wain Energy A/S). В одном сжигается трава, в другом — газ, нефть и пеллеты. Произведенный на этих 2-ух котлах пар, приводит в действие турбину. Не считая того, на ТЭЦ для покрытия пиков спроса электроэнергии установлена дополнительно газовая турбина. Отводимое от турбины тепло употребляется для подготовительного обогрева теплоносителя (воды) для котлов энергоблока. При полной нагрузке оборудования в час сжигается 25 т травы, которая поставляется на ТЭЦ местными фермерами. Энергоблок Avedore 2, мощность которого добивается 800 MВт термический и 585 MВт электронной энергии в год, является сейчас наикрупнейшей ТЭЦ в мире, которая не считая ископаемого горючего употребляет пеллеты и другую биомассу.

Датское правительство субсидирует станцию, оплачивая подачу «зеленоватой энергии». Обладатель станции получает субсидию в размере 6 евроцентов за каждый киловаттчас энергии. На основании того, что Dong Energy и Vattenfall (шведский энергоконцерн) объявили о планах роста использования биомассы на собственных ТЭЦ, специалисты предсказывают рост датского рынка пеллет в энергетике вдвое в течение ближайших 5 лет.

Канадские пеллеты в Бельгии

В бельгийском городке Авирсе энергетический концерн Electrabel в 2005 году первым в мире переоборудовал все котельные ТЭЦ, в каких ранее сжигался уголь, для сжигания пеллет. 1200 т пеллет раз в день поставляются на ТЭЦ на речных судах по реке Маас из г. Антверпена. Пеллеты выполняются в канадской провинции Английская Колумбия, также поступают отдельные партии из Германии, Рф, государств Балтии, из Финляндии и Швеции.

Согласно законодательству по использованию «зеленоватого электричества» в Бельгии, национальные компании должны предъявлять подтверждения того, что потребители в каждом регионе страны получают фиксированную долю энергии, приобретенной из возобновляемых источников. В связи с этим совместное сжигание угля и биомассы становится все более и поболее пользующимся популярностью. Во всех провинциях Бельгии на рынке обращаются так именуемые «зеленоватые сертификаты». К началу 2010 года толика «зеленоватой энергии» в общем объеме потребляемой энергии составляла в Валлонии (регион, в который заходит 5 южных провинций страны) — 9%, во Фландрии (бельгийская часть исторической области на Западе Европы) — 6,2%, в Брюсселе (столица страны и центр одноименного региона) — 2,5%.

Бельгийское правительство содействует производству энергии из биомассы на больших ТЭЦ квотной системой и сертификатами на «зеленоватую энергию». Модель квот обязует энергетической компании определенную долю энергии создавать из возобновляемых энергоэлементов. Выполнение этого обязательства должно быть подтверждено предъявлением сертификатов на «зеленоватую энергию». За каждый ее кв производитель получает один сертификат. Если у энергокомпании нет способности самому произвести «зеленоватую энергию», ему приходится брать сертификаты на свободном рынке. Из 6 ТЭЦ на биомассе компании Electrabel в Бельгии, Голландии и Польше, концерн употребляет пеллеты на 2-ух (обе размещены в Бельгии).

Биомасса в энергетике Бельгии занимает более 96% от всех возобновляемых источников энергии (ВИЭ), для сопоставления: в Нидерландах — около 90%.

Electrabel является одним из главных производителей электроэнергии в Европе. В Бельгии 85% электроэнергии, вырабатываемой компанией Electrabel на базе ВИЭ, делается из топливных гранул. Раз в год компанией потребляется более 2 млн т биомассы, из которой половина — 1 млн т — топливные гранулки. К 2014 году в компании будут потреблять 3 млн т пеллет в год — столько, сколько, к примеру, в Германии делается за два года. На ТЭС в г. Роденхойте объемы потребляемого горючего распределяются так: 40% гранул и 60% угля. Не считая пеллет Electrabel на всех станциях, работающих на биомассе, употребляет оливковый жмых, древесную стружку и ил. Рыночную конкурентнсть Electrabel составляет очередной европейский энергогигант — E.ON Benelux. Он планирует выстроить новейшую ТЭЦ на каменном угле конкретно в антверпенской гавани. С 2014 года она должна будет производить 1100 MВт/ч электроэнергии. Планируется в топках котлов станции вместе спаливать и биомассу.

Нидерланды

Как и многие европейские промышленные страны, Нидерланды потребляют больше электроэнергии. После того как в 2005 году в государственном энергетическом отчете была констатирована нехватка электроэнергии, 5 энергокомпаний страны представили планы строительства новых ТЭЦ на каменном угле. С 2002 года в стране существует компенсация за подачу в сеть электроэнергии, выработанной из возобновляемых источников, т. е. «зеленоватой энергии». В Нидерландах, так же, как и в примыкающей Бельгии выработка электроэнергии и тепла методом когенерации на больших угольных станциях с процентной толикой вместе сжигаемой биомассы субсидируется государством. В финансовом плане компенсация, размер которой — 5-6 евроцентов за 1 кВт/ч, представляет собой стимул для энергетических компаний к совместному сжиганию ископаемых видов горючего и биотоплива. Так, к примеру, ведущий голландский энергоконцерн Essent в 2007 году спалил на собственных ТЭЦ 1,4 млн т пеллет (из их 900 тыс. т — на станции Amerсentrale). Этот объем соответствует всему объему экспорта канадских пеллет в Европу!

Amercentrale (Essent’s Amer Power Plant) — термическая электрическая станция голландского энергетического концерна Essent в муниципалитете Гертруйденберг. Электрическая станция носит заглавие реки Амер, на левом берегу которой она и находится. Блок № 1 Amercentrale начал производить электроэнергию в 1952 году. Сейчас на ТЭЦ употребляется разработка совместного сжигания угля и биомассы (в главном, древесных пеллет).

Электрическая станция состоит из 2-ух блоков, суммарная мощность которых — 1245 МВт электричества и 600 МВт тепла. ТЭЦ обеспечивает значительную часть южной части Нидерландов электричеством и термический энергией для отопления жилых домов, производственных и сельскохозяйственных сооружений (теплиц). В текущее время планируется строительство еще 1-го блока на 800 МВт, в котлах которого также будет употребляться совместное сжигание угля и биомассы.

Amercentrale сейчас употребляет биомассы больше, чем неважно какая другая электрическая станция в Европе. В топках котлов этой электростанции сразу сжигают биомассу и уголь в соотношении 35:65. Рассматривается вопрос об увеличении толики биомассы при совместном сжигании с углем до 50%, а в перспективе даже до 95%, оставив только 5% угля для т. н. подсветки (растопки). Древесные топливные гранулки поставляются на ТЭЦ наикрупнейшим в мире заводомпроизводителем пеллет, построенном компанией RWE — совладельцем Essent — в южноамериканском городке Уэйкроссе (штат Джорджия); инвестиции в него сотавили 120 млн евро. Каждогодная производительность этого завода — 750 тыс. т топливных гранул.

Мощность энергоблока № 1 — 600 МВт электронной и 350 МВт термический энергии. В качестве горючего употребляются: уголь калорийностью 25 МДж/кг, размельченные древесные отходы и пеллеты свойства EnB.

Гранулки доставляются на станцию по реке Амер, тоннаж судов — до 3000 т. Дальше гранулки вакуумным методом выгружаются из трюма и поступают по транспортерам на силосы. Для сжигания биомассы в котле типа Schelda не потребовалось модернизации горелок и котла. Биомасса подается на две либо три горелки из 6 (зависимо от наличия горючего). В качестве подсветки употребляется природный газ и — в качестве резерва — нефть. По имеющейся инфы, потребление биомассы на блоке № 1 в процентном соотношении к углю составляет более 50%. Электронная турбина производства концерна АВВ. Для того, чтоб использовать биомассу в качестве горючего, на станции были проведены последующие мероприятия: на реке построен грузовой причал для приема судов с грузом пеллет; приобретен и установлен вакуумный агрегат для выгрузки гранул; построены силосы с транспортерами для гранул.

Германский энергоконцерн RWE действует на нидерландском рынке и строит новейшую ТЭЦ в г. Эмсхавене. Планируемая мощность составляет 1600 MВт. Приблизительно в конце 2012 года — начале 2013 года эта станция совместного сжигания угля и биомассы начнет производить электроэнергию.

Очередной пример усиления активности в сфере совместного сжигания в Голландии — новый блок на угольной ТЭЦ Maasvlakte Power Plant 3 (MPP 3), который строится концерном E.ОN Benelux с 2008 года. Так же, как и на уже действующих станциях, на новеньком блоке MPP 3 электроэнергия будет выполняться из биомассы. Пуск блока планируется на начало 2012 года.

Его мощность составит 1100 MВт. По данным Е.ON Benelux, этого довольно для покрытия 7% внутреннего употребления электроэнергии в Нидерландах. Близкое размещение этого энергоблока к Роттердаму — наикрупнейшему перевалочному пт энергоэлементов в Европе — и возможность использовать для остывания отработанного пара воду из Северного моря — бесспорные плюсы этого проекта. Роттердам становится крупнейшем в мире портом по обороту горючего из биомассы.

Англия

30% всего количества электроэнергии в Соединенном царстве вырабатывается на угольных станциях. Это гласит о большенном потенциале для внедрения совместного сжигания. Сертификаты на выбросы парниковых газов дали совместному сжиганию ископаемых видов горючего и биомассы за пару лет суровый импульс, в итоге чего британцы вошли в число больших импортеров пеллет. В 2008 году русские и канадские импортеры поставили в Англию 800 тыс. т пеллет для совместного сжигания и выработки «зеленоватой электроэнергии». Английский оператор Drax объявил о намерении 10% от всей вырабатываемой на собственных электрических станциях электроэнергии (около 4ГВт/час) создавать методом сжигания биомассы. Это приведет к повышению общего обема английского рынка пеллет на 1,2 млн т в год. Группа Drax и производитель оборудования Siemens заключили в апреле 2009 года договор на совместное строительство в Англии 3-х станций общей мощностью 300 MВт, которые будут работать на биомассе и использовать пеллеты. Вкладывательные издержки составят 2 миллиардов фунтов стерлингов. Drax будет управлять станциями и поставлять биомассу. Siemens поставляет нужную технологию и оборудование. 1-ая станция должна быть подключена к сети в 2014 году. Две станции будут размещены около портов Иммингхем и Халл. Положение третьей пока не определено. Когда все три станции введут в эксплуатацию, у компании Drax будет приблизительно 15% в общем объеме производства «зеленоватой энергии» в Англии.

Наибольшая ТЭЦ этого концерна — Drax Power Station — 2-ая по мощности в Европе угольная электрическая станция (после польской Belchatow Power Station) — производит 7% электроэнергии всей Англии. С 2004 года не ней употребляется принцип совместного сжигания нефтяного кокса и биомассы(12,5%) — пеллеты из древесной породы, трава, лузга подсолнечника, скорлупа орехов и косточки оливок, мискантус. В главном все это биотопливо импортируется. Станция потребляет около 1,5 млн т биомассы в год.

Drax Power Station производит 24 ТВт/ч электроэнергии. Эмиссия СО2 доходит до 22,8 млн т в год. Выход золы — 1,5 млн т в год. Наибольшее потребление угля — 36 тыс. т в денек, другими словами около 9 млн т в год. Уголь поступает как с английских шахт, так и изза рубежа: в главном из Австралии, Колумбии, Польши, Рф и Южной Африки. Доставка осуществляется морскими судами, а из портов до ТЭЦ — стальной дорогой. На станции применяется особая карусельная разгрузка без остановки составов (на малом ходу).

Уголь подается в один из 30 угольных бункеров каждый вместимостью 1 тыс. т. Каждый бункер запитывает две из шестидесяти углеизмельчительных дробилок, любая из которых может размельчать до порошкообразного состояния 36 т угля в час. На ТЭЦ установлено 6 котлов компании Babcock. Порошкообразный уголь от 10 дробилок подается на горелки котла, которые разжигаются пропаном. Из котлов пар подается на турбины. Каждый блок производит 660 МВт электроэнергии, а суммарная мощность всех 6 блоков — 3 960 МВт.

Drax Group планирует выстроить еще одну электрическую станцию на 300 МВт, работающую только на биомассе, также завод по производству гранул из травы мощностью 100 тыс. т в год.

Польша

Poludniowy Koncern Energetyczny («Южный энергетический концерн») с 2006 года производит около 160 ГВт/ч электроэнергии, выработанной при совместном сжигании биомассы с углем на 3-х электрических станциях в Сьерже, Лазиске и Яворжно.

Концерн в протяжении долгого времени проводит опыты по совместному сжиганию разных видов биомассы для исследования воздействия процесса сжигания и конфигурации выбросов в атмосферу. Согласно польскому законодательству в сфере энергетики, толика биомассы (без жестких бытовых отходов, ТБО), должна возрастать с 5% в 2008 году до 60% в 2014 году.
Австрия

Совместное сжигание газифицированной биомассы и угля является неплохой возможностью уменьшения атмосферной эмиссии на угольных электрических станциях. В 1999 году новенькая установка для совместного сжигания биомассы и угля была запущена в городке Цельтвег. Газификатор биомассы мощностью 10 МВт был установлен на имеющейся угольной электростанции. Газификатор потребляет 16 м3 биомассы (щепа и кора) в час. Теплотворная способность получаемого газа находится в спектре 2,5-5 МВт/м3. Проект, получивший заглавие Biococomb, был демонстрационным проектом ЕС. Он был реализован компанией Verbund вместе с другими компаниями из Италии, Бельгии, Германии и Австрии и отчасти финансировался Европейской Комиссией.

Германия

ТЭЦ, работающая на буром угле, в коммуне Йеншвальде (федеральная земля Бранденбург), около г. Котбус в восточной Германии, принадлежит концерну Vatenfall. Суммарная мощность электростанции — 3000 МВт. В качестве основного горючего употребляется бурый уголь из 3-х угольных разрезов, находящихся в 70 км от станции. Калорийность угля — 4800-5200 Ккал/кг. Суммарное потребление в день при полной нагрузке — 80 тыс. т угля. Выработка электроэнергии составляет 22 миллиардов кВт/ч в год. В состав каждого из 6 энергоблоков заходит два котла типа ЦКС (с циркулирующим кипящим слоем). КПД — 35-36%. Дополнительно происходит сжигание биомассы (ТБО, низкосортной щепы и других древесных отходов), объем которой — до 3,9% от объема употребления угля. На станции установлено контролирующее оборудование перед дымовой трубой для учета выбросов, показания которого считываются как на самой станции, так и в ведомстве по охране среды ФРГ. Биомасса сортируется прямо на станции, измельчается и подается на общий транспортер совместно с углем. Издержки на реконструкцию станции для организации совместного сжигания биомассы составили около 7 млн евро.

На примере работы этой станции можно узреть, как сокращаются объемы выбросов в атмосферу при совместном сжигании.

Диоксид серы является главной предпосылкой появления так именуемых «кислотных» дождиков. Для сокращения его выбросов в атмосферу на современных ТЭЦ в дымопроводах употребляют дополнительные устройства обессеривания выбросов. Для сокращения выбросов оксида азота инсталлируются фильтры как каталитического (SCR) так и некаталитического принципа действий (SNCR). Средством внедрения электрофильтров происходит понижение выбросов в атмосферу органической пыли.

Из выхлопных газов при помощи устройств обессеривания получают гипс REA: к имеющейся в выхлопных газах двуокиси серы добавляют известняк. Этот гипс, который по собственному хим составу схож природному, удачно употребляется сначала в цементной индустрии и в производстве таких стройматериалов, как гипсовая штукатурка, гипсокартонная плита либо гипсовый бесшовный пол. Также он находит применение в сельском хозяйстве как минеральное удобрение для улучшения свойства земли. Благодаря собственному качеству и чистоте этот гипс может употребляться даже в медицине.

Инвестиции в совместное сжигание

Вкладывательные издержки на ТЭЦ, где употребляется 100% биомассы, зависят от нескольких критерий — таких как вид горючего (древесная порода, трава, отходы АПК, ТБО и т. д.); разработка, используемая для сжигания биомассы,тип оборудования и мощность станции. Вкладывательные издержки на строительство ТЭЦ с наибольшей мощностью 50 МВт , на которых горючее на все 100% состоит из биомассы, составляют от 2 до 5 тыс. евро на кв установленной мощности (в среднем — 3,5 тыс. евро в 2010 году).

Что касается совместного сжигания биомассы (древесных пеллет) на угольных электрических станциях, то, исходя из расчетов ETSAP (Energy Technology Systems Analysis Program), вкладывательные издержки составляют в среднем 249,5 евро на кв выработанной электроэнергии из биомассы при совместном сжигании.

Европейский альянс независимо от содержания нового соглашения, которое будет заключено после окончания деяния Киотского протокола в 2013 году, принял решение о понижении к 2020 году выбросов до уровня, который на 20% ниже, чем в 1990 году. При соответственной договоренности с другими странами ЕС может понизить уровень выбросов и до 30%. А Германия готова достигнуть и 40%го понижения (по отношению к 1990 году), если ЕС в целом воспримет этот 30%й уровень. Англия поставила цель достигнуть 60%го понижения выбросов в период с 2000го по 2050 год, в правительстве страны рассматривается вопрос о построении к 2040 году экономики без выбросов парниковых газов.

Создатель: Сергей ПЕРЕДЕРИЙ, Eko Holz und Pellethandel GmbH, Германия

Источник: ЛесПромИнформ №7-8