Bioplinska kogeneracijska postrojenja

1
Bioplinska kogeneracijska postrojenja stanje
tehnikeGE Jenbacher/Teki Suajibi
2
Jenbacher plinski motori GE
Vodeci proizvodac stacionarnih plinskih motora za
opskrbu energijom
9.000 dostavljenih motora/ 11.000 MW širom
svijetakapaciteta od 0,25 MW do 4 MW Fleksibilni
u primjeni plinaZemni plin odnosno
najrazlicitiji obnovljivi ili alternativni
plinovi (deponijski plin, bioplin, mocvarni
plin) Konfiguracije postrojenja Gen-Sets,
kogeneracije, kogeneracijs s hladenjem,
kontejnerska rješenja, CO2-fertilizacija Prednosti
za okolišNiske emisije ecomagination
rješenja Doživotne usluge Daljnji spektar
ponude usluga2,000 postrojenja s uslužnim
ugovorima
3
Proizvodni program 2010.
bioplin, kanalski i deponijski plin
? elektricna snaga kW ? termicka
snaga(70/90C) kW Bioplin standard NOx 500
mg/Nm3(vezano uz 5 O2 u suhom otpadnom plinu )
42,5
42,2
40,8
40,5
39
J 208GS-B.L
J 312 GS-B.L
J 316 GS-B.L
J 320 GS-B.L
J 612 GS-B.L
J 616 GS-B.L
J 620 GS-B.L
J 420 GS-B.L
J 412 GS-B.L
J 416 GS-B.L
4
Pouzdanost i iskustvo

• Kanalski plin više od 450 instaliranih motora
  (313 MW )
• Bioplin preko 1500 instaliranih motora (1065 MW
  )
• Deponijski plin više od 1.400 instaliranih
  motora (1370 MW)

5
Jenbacher kogeneracije igraju centralnu ulogu na
kraju bioplinskog procesa

• Najvažnije karakteristike kogeneracije
• Visoka elektricna ucinkovitost
• Visoka raspoloživost i pouzdanost
• Optimalno korištenje topline

6
Razvojni cilj optimalnih bioplinskih motora

• Cilj
• Optimalno ucinkovit bioplinski motor
• Rubni uvjeti
• Bioplin
• Emisije otpadnog plina
• Termodinamicki optimum

7
Povecanje ucinkovitosti bioplina
BR4 B25 2011
8
Mjere za optimalno korištenje topline
9
Korištenje topline u elektrani na bioplin JMS
312 GS-B.L (C225)
Elektr. Leistung 526 kW Nutzbare Wärme 558
kW NT-Gemischw. 23 kW Therm.
Wirkungsgrad 40,3
10
Proizvodnja pare s plinskim motorom
slika Postrojenje Bioplin Kogel 1 x JMC 420
GS-B.LC
JMS 312 GS-B.L
Elektricna ucinkovitost 526 kW Termicka
snaga Warmw. 65/85C 325 kW Zasicena para, 8
bara 345 kg/h (
231 kW) NT-Gemischw. 19 kW Term.
ucinkovitost 42,7 Pitka voda mora se
pripremiti!
11
Kogeneracija s hladenjem
Elektricni ucinak 526 kW Iskoristiva toplina
550 kW NT-miješana toplina 40
kW Proizvodnja hladnoce 385 kW
Termicki ucinak 42,2
12
Sušenje s kogeneracijom JMS 312 GS-B.L
Elektricni ucinak 526 kW Iskoristiva
toplina 653 kW NT-miješana toplina
24 kW Termicki ucinak 50,2
JMS 312 GS-B.L
13

• Primjeri opskrbe s biomasom

14
Izvadak postrojenja na drvni plin koja tenutno
vodimo
Prilog Harboore/Danska Güssing/Austrija Spiez/Ceška
Graditelj postrojenja Babcock Wilcox Volund Repotec PYROFORCE
Koncept rasplinjavanja Postolje-protustruja cirkulirajuci vrtložni sloj / Postolje-Istosmjerna struja
Motor 2 x JMS 320 GS 1 x JMS 620 GS 1 x JMS 208 GS
Elektricni ucinak 2 x 764 kWe 1 x 1960 kWe 1 x 200 kWe
IB Motor 3/2000 4/2002 4/2001
Radni sati 75.000 h (ges.) 1) 45.800 h 1) 13.220 h 2)
Proizvedeni elekt. rad 35.200 MWh 1) 71.500 MWh 1) 1.409 MWh 2)
Cišcenje plina Pranje plina mokri elektricni filter Adsorpcijska sredstva filter od tkanine pranje plina s RME (metil ester od ulja uljane repice) Adsorpcijska sredstva filter od tkanine pranje plina

1. Stanje 05/2010
2. Demo-postrojenje Stanje 04/2006

15
Rasplinjavanje drvne biomase HarboØre/Dk
HarboØre/Denmark 2 x JMS 320 GS S.L Elektricni
ucinak 2 x 764 kW Koncept Postolje -
protustruja Babcock-VØlund Drvni plin H2 15 -
18 CH4 3 - 5 CO 25 - 28 CO2 7 - 10 N2 50 -
55 Hu 6.84 MJ/Nm³
Radni sati Motor I. 40.000 Bh
(05/2010) Motor II. 35.000 Bh
(05/2010) Povišeni ucinak Pel 764kWe (pme 13
bar) od 03/2001
16
Rasplinjavanje drvne biomase Güssing/A
Cirkulirajuce vrtložno kruženje pare Snaga
izgaranja 8 MW IB rasplinjac 9/2001
Motori 4/2002 Radni sati plinskog motora gt45.800
(05/10)
17
Uredaj na drvni plin Skive/Danska
Skive 3 x JMS 620GS Pel 3 x 1976kWe IB
12/2008 10.000 Bh (total)
18
Sažetak- Drvni plin

• Principijelno je moguce korištenje plinova
  nastalih razlicitim koncepcijama izgaranja kao
  pogonskih goriva za plinske motore
• u plinskim motorima moguce je korištenje širokog
  spektra udjela H2
• kljucna je pritom laminarna brzina izgaranja
• servisni intervali usporedivi s plinskim pogonom
  u deponijama
• ? Izazovi
• procišcavanje plina (katran, vlaga....)
• emisije staklenickih plinova

19

• Važni kriteriji za besprijekorni bioplinski pogon

20
Zahtjevi za plin kao pogonsko gorivoTA 1000
0300

• Temperatura plinalt 40C
• ? temperatura smjese?
• ? limitirana materijalima armatura ?
• relativna vlažnost lt 80
• (pri svakoj temperaturi)
• Opasnost od kondenzacije u dovodu plina ?
  (filtar, regulacija tlaka plina, )
• Kondenzat u motoru/hladenju smjese ?

21
Smanjivanje vlažnosti
Hladenje podzemnog plinskog voda
Aktivno odvlaživanje

• Smanjivanje relativne vlažnosti samo pri niskoj
  temperaturi plina
• Krajnji udio vode ostaje nepromijenjen
• Sprijeciti hladenje u sljedecim uredajima
• Hladenje u podzemnim vodovima nastaje slucajno

• ucinkovita redukcija udjela vode
• smanjenje opasnosti od kondenziranja
• smanjenje opasnosti od korodiranja

22
Optimalno postavljanje
Kondenzacijski filter na najnižoj poziciji
Ispusno mjesto kondenzata ispod razine kompresora
23
Zahtjevi za plin kao pogonsko gorivoTA 1000
0300

• Sumpor
• S H2S lt 700 mg/10 kWh (bez Oxikat)
• standardni plan održavaja
• S H2S lt 1200 mg/10 kWh (bez Oxikat)
• ograniceno ispunjavanje zahtjeva
• ukiseljavanje ulja?
• smanjen ucinak podmazivanja?
• H2S H2O ? korozija?
• taloženje pri procesu izmjene topline ispušnih
  plinova ukoliko je temperatura niža od rosišta?

24
Zahtjevi za plin kao pogonsko gorivo TA 1000
0300
Uredaj na bioplin Taloženje sulfata u AWT
Uzrok temperatura niža od temp. rosišta visoki
udio H2S u pogonskom plinu Posljedica gubitak
topline porast protutlaka ispušnih
plinova smanjena ucinkovitost
25
Rješenje? Izmjenjivac temperature ispušnih plinova

• Hladenje na 180C
• Izmjenjivac temperature bez cijevi na dnu ? bez
  kondenzata u cijevima
• izbacivanje velike kolicine kondenzata (DN50)
  smanjenje ucinkovitosti kondenzacije
• Obratiti pozornost na najniži tlak!

26

• Jenbacher Biogas international

27
Bioplinska elektrana Kogel, Njemacka
Tip motora 1 x JMC 420 GS-B.L Pogonsko
gorivo Bioplin iz otpadaka hrane Elektr.
snaga 1.413 kW Therm. snaga 751
kW Proizvodnja pare 3 bar(ü) 1,037 kg/h U
pogonu od 2002.
28
Bioplinska elektrana BAVA Passau, Njemacka
Tip motora 2 x JMC 316 GS-B.L Pogonsko gorivo
Bioplin iz organskog otpada Elektr.
snaga 1.672 kW Therm. snaga 1.846 kW Pušten u
pogon 2005.
29
Bioplinska elektrana Bösch Herisau - Švicarska
Tip motora 1 x JMC 320 GS-B.LC Pogonsko
gorivo Bioplin iz klaonica i farmi Elektr.
snaga 1.065 kW Therm. snaga 1.115 kW U pogonu
od 2005.
30
Bioplinska elektrana Præstø, Danska
Tip motora 1 x JMS 312 GS-B.L Pogonsko
gorivo Bioplin (gnojivo i kukuruzna
silaža) Elektr. snaga 625 kW Therm. snaga 726
kW Puštanje u pogon 2002.
31
Bioplinska elektrana DeQingYuan, Kina
Tip motora 2 x JMS 320 GS-B.L Pogonsko
gorivo Bioplin iz farme pilica (3 Mil.
pilica) Elektr. snaga 2.126 kW Therm.
snaga 1.234 kW Puštanje u pogon 2008.
32
Bioplinska elektrana Ludhiana - Indija
Tip motora 1 x JMC 320 GS-B.L Pogonsko
gorivo Bioplin iz stajskog gnojiva
(235t/d) Elektr. snaga 1.065 kW Therm.
snaga 1.120 kW Puštanje u pogon 2002
33
Zahvaljujemo na Vašoj pozornosti!