Rīgā, 2015. gada 20. novembrī EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata politika" starpposma novērtējuma seminārs 1 Ģirts Vīgants SIA BaltEnEko Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde singāzes ieguvei
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs 1
Ģirts Vīgants SIA BaltEnEko
Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde singāzes
ieguvei
2
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
Īstenotais pētniecības projekts Projekta mērķi
• Siltumenerģijas ražošanas
efektivitātes paaugstināšana;
• Atjaunojamo energoresursu
izmantošanas efektivitātes
palielināšana.
Rezultāti
• Tiek iegūts par 10-20% vairāk
siltumenerģijas;
• Fosilās degvielas patēriņa samazināšana
par 150 t/gadā;
• Cieto daļiņu izmešu samazinājums par
90%;
• Izstrādātais dūmgāzu kondensators tiek
uzstādīts citās katlu mājās.
3
Projekta mērķis
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
Projekta mērķis ir izveidot efektīvu biomasas gazifikācijas tehnoloģisko risinājumu (sistēmu), kas ļaus aizvietot importētās dabas gāzes izmantošanu
ar vietējiem atjaunojamajiem energoresursiem (biomasu).
4
SIA Balteneko
2015.gada 4. martā ir noslēdzis līgumu Nr.2/EEZLV02/14/AK/015/002 ar Valsts reģionālās attīstības aģentūru par projekta „Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde singāzes ieguvei”
Rīgas Tehniskā universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts (VASSI)
2015. gada 13. februārī noslēgta Partnerības vienošanās starp SIA Balteneko un VASSI par sadarbību projketa īstenošanā.
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
Projekta partneris
5
Projekta uzdevumi
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
VASSI uzdevumi:
• izstrādāt sistēmas moduli;
• katra elementa konstruktīvie aprēķini;
• veikt procesu modelēšanu;
• sagatavot skices shēmai un gazifikācijas tornim, attīrīšanas un citām iekārtām;
• veikt procesu modelēšanu;
• eksperimentu plānošana;
• tehnoloģisko risinājumu korekcija pēc datu apstrādes;
• rezultātu analīzes.
SIA Balteneko uzdevumi:
•projekta vadība;
•nodrošināt iekārtu izgatavošanu un montāžu;
•iekārtu darbināšanu.
6
Projekta nodevums (1)
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
Informatīvs seminārs: „Šķeldas gazifikācija”
7
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
Projekta nodevums (2)
Zinātniskā publikācija:
8
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
Projekta nodevums (3) Iepirkuma konkurss:
• „Aprīkojuma un tehnoloģisko iekārtu izgatavošana, piegāde un uzstādīšana projektam „Inovatīvas biomasas gazifikācijas tehnoloģijas izstrāde singāzes ieguvei”” :
• Lēmums par iepirkuma uzvarētāju pieņemts 12.08.2015, kā uzvarētājs atzīts SIA”MRK Serviss”, reģ. Nr. 40003587212.
9
Rīgas Tehniskās universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta pētnieciskais darbs (Procesu izpēte un matemātiskais apraksts. Tehnoloģiskās sistēmas shēma un
iekārtu skices:
1. NODEVUMS:
• izstrādāts sistēmas modulis un sagatavotas skices shēmai un gazifikācijas tornim, attīrīšanas un citām iekārtām;
• modelēti un simulēti degšanas procesi tehnoloģiskajā iekārtā – gazifikatorā.
2. NODEVUMS:
• izveidots gazifikācijas procesu modelis un simulēti procesi tajā. Tiek aprakstīts gazifikatora ar lejupvērstu velkmi procesa zonas un darbības tajās, kā arī veiktas datorsimulācijas un novērtēti iegūtie rezultāti.
Projekta nodevums (4)
Rīgā, 2015. gada 20. novembrī
EEZ finanšu instrumenta programmas "Nacionālā klimata
politika" starpposma novērtējuma seminārs
Rīgas Tehniskā universitāte
Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts www.videszinatne.lv
Gazifikācijas sistēma
Dagnija Blumberga,
RTU profesore
Biomasas gazifikācijas produkti
Singāze
Bioogles
Biodegviela
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
11
Kopējā gazifikācijas sistēma
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
12
Aprēķinu metodika
Materiālā bilance
Energobilance
Katra sistēmas elementa aprēķins
Žāvētava
Gazifikators
Singāzes dzesētājs gaisa sildīšanai
Singāzes dzesētājs žāvēšanas aģenta sildīšanai
Singāzes primārā attīrīšana
Singāzes sekundārā attīrīšana
Singāzes deglis
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
13
Materiālā un energobilance
Gazifikācijas sistēmas uzdevums
Procesu definēšana, piemēram, mitrums pēc
žāvēšanas, temperatūras līmeņi gazifikatorā, degļa
uzstādītā jauda, ...
Procesu optimizācija: mērķfunkcija minimāls darvas
saturs
Biomasas patēriņš – min
Biomasas mitrums – max pieejamais , piemēram, 30%,
nevis 25%
Singāzes sadegšanas siltums – max
...
... Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
14
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
15
Gazifikācijas
process
Gazifikatora
veids
Gazifikatora
dizains
Gazifikācijas
reaģents
Spiediens
gazifikatorā
Katalizatori
Skābekļa
pārpalikums
Temperatūra
gazifikatorā Kurināmais
Gazifikatora veids
Kustīga slāņa Verdoša
slāņa Lejupvērstas
velkmes
Augšupvērstas
velkmes
Optimāla
jauda, MW Līdz 2 2 -10 5 – 100
Darva, g/Nm3 <1 50 10
Singāzes
sadegšanas
siltums,
MJ/Nm3
4.5 – 5 5 – 6 līdz 6
Singāzes
temperatūra,
°C
700 300 750 Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
16
Masas bilance
Enerģijas bilance
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
17
Singāzes attīrīšana no darvas: metodes
Primārās:
Pašā gazifikatorā;
Ideja: var daļēji izvairīties no darvas
veidošanās (pagaidām pilnīgi tīru singāzi
neiegūst);
Darbināšanas režīmu izvēle, konstrukcijas
izveide; katalizatori un piedevas.
Sekundārās:
Pēc gazifikatora;
Darva jau ir veidojusies;
Mehāniskā, ķīmiskā attīrīšana.
Kombinētās.
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
Primāro metožu tehniskā realizācija
Augšupvērsta
velkme
Kurināmais
Gāze
Gaiss
Oksidācija
Reducēšana
Pirolīze
Žāvēšana
Lejupvērsta
velkme
Kurināmais
Gāze
Gaiss
Pirolīze
Žāvēšana
Gaiss
Mazāk darvas veidojas, ja ir
augstāka temperatūra
Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts
Sekundāro metožu tehniskā realizācija
Mehāniskā attīrīšana: cikloni, filtri (satveršanas, auduma,
keramiskie), rotējošie daļiņu separatori, elektrostatiskie
filtri, ūdens/citu šķidrumu (eļļas, šķīdinātāja) skruberi;
Ķīmiskā attīrīšana: sekundārie speciāli veidotie papildu
reaktori, lai sadalītu darvu:
Termiski,
Katalītiski,
Ar plazmu. *Termiskajā krekingā vielas sadala tā, lai tām būtu mazāks oglekļa
atomu skaits.
Katalizators ļauj mainīt reakcijas mehānismu tā, lai būtu mazāka
aktivācijas enerģija; pats katalizators reakcijā “nepiedalās” (pirms un
pēc r-jas katalizatora daudzums ir vienāds).
Plazma ir jonu, elektronu, ierosināto molekulu gāze ar lielu enerģiju,
kuru lieto augstas temperatūras iegūšanai bez biomasas papildu
dedzināšanas.
Galvenais secinājums:
Darvas koncentrācijas samazināšanai singāzē pagaidām
nav vienotā standartpaņēmiena, bet ir daudz tehnoloģiju,
kas ir izpētes procesā.
Paldies par
uzmanību!