Zplyňování biomasy

Základní teorie zplyňování

Zpyňováním je myšlena termochemická přeměna uhlíkatého materiálu v pevném či kapalném skupenství na výhřevný energetický plyn pomocí zplyňovacích médií a tepla. Princip zplyňování je schematicky znázorněn na následujícím obrázku (obrázek 1). Produktem je plyn obsahující výhřevné složky (H2, CO, CH4 a další minoritní sloučeniny), doprovodné složky (CO2, H2O, N2) a znečišťující složky (dehet, prach, sloučeniny síry, chlóru, alkálie a další).

obr. 1: princip zplyňování

obr. 1: princip zplyňování

Zplyňování je komplexní proces, kterého se účastní celá řada reakcí. V obecném pohledu se jedná o čtyři základní pochody: 1. sušení, 2. pyrolýzu, 3. redukci a 4. oxidaci. Tyto procesy probíhají postupně a to u SESUVNÝCH GENERÁTORŮ S PEVNÝ ložem (viz. obrázek 2), které ve spolupráci se společností Tarpo spol. s r.o. používáme.

První tři procesy, tj. sušení, pyrolýza a redukce, jsou ENDOTERMNÍ (spotřebovávají teplo). Potřebné teplo je získáno přímo v reaktoru oxidací (hořením) části paliva. Je praktikován způsob pokrytí tepelné spotřeby částečným spálením paliva přímo v reaktoru – jde o autotermní, neboli přímé zplyňování.

obr. 2: sesuvný protiproudý generátor

obr. 2: sesuvný protiproudý generátor

Při autotermním zplyňování musí být do reaktoru přiváděn kyslík, aby docházelo k potřebným spalovacím exotermním reakcím, které pokrývají potřebu tepla pro zplyňování. Je používán vzdušný kyslík, což má ale za následek naředění produkovaného plynu dusíkem ze vzduchu a tedy i snížení obsahu výhřevných složek. Výhřevnost plynu se při autotermním zplyňování vzduchem pohybuje v rozmezí 2,5–8,0 MJ/m3.

Team ENERGO s.r.o. garantuje podle typu zvolené technologie od 4,5 do 6,5  MJ/m3. Pro pokrytí tepelných nároků bývá v reaktoru spáleno přibližně 20 – 25 hm. % paliva.

Čištění plynu

Vyráběný generátorový plyn je vždy doprovázen znečišťujícími látkami, které je nutné z plynu odstranit. Jedná se o pevné částice, dehet, sloučeniny dusíku (NH3, HCN), síry (H2S, COS, CS2) a jiné. Zastoupení nečistot v plynu je závislé na technologii zplyňování a na složení biomasy. Technologie určené k výrobě alternativních paliv vyžadují plyn o vysoké čistotě a definovaném poměru jednotlivých složek plynu.

Obecně existují dva základní přístupy k čištění plynu, které se vzájemně doplňují. Jedná se o tzv. primární opatření a sekundární opatření.

Primární opatřením, jsou metody týkající se samotného procesu zplyňování, které se uplatňují přímo v generátoru a jsou to: volba vhodného zplyňovacího média, vhodné teploty zplyňování a tlaku zplyňování.

Sekundárním opatřením, je rozuměno použití návazných technologií, jako jsou například cyklóny, filtry, mokré vypírky atd.

Informace pro investory

Team SYN GAS production

Team ENERGO s.r.o. spolupracuje v oblasti technologie zplyňování s několika společnostmi, které mají k dnešnímu datu funkční aplikace s prokázaným výkonem! Jde vždy o kompletní technologický celek této části celkového konceptu – tedy příprava a úprava vstupního paliva, generování plynu, využívání odpadního tepla při procesu chlazení a čištění plynu až po výstupní přírubu před kogeneračnímu jednotkami. Naši partneři mají svoje technologie chráněny patenty a průmyslovými vzory a jsou řádně certifikované pro provoz.

Koncepce technologie zplyňování

zplynování3

Technologie, kterou nabízíme, zplyňuje biomasu – dendromasu (dřevní štěpku) o granulometrii od 10 – 100 mm, dále separát z bioplynových stanic (v objemovém poměru do 60 %), případně kaly z ČOV (v objemovém poměru do 20%). Uvedenou biomasu o nižší granulometrii než je uvedeno, vč. tzv. podsítného, zpracujeme do podoby pelet či briket (požadované stlačení je 1200 kg/m3).

Koncept zplyňovací technologie, který Team ENERGO s.r.o. nabízí má tyto charakteristiky:

  • Jedná se o kompletní dodávku na klíč – dodávka zahrnuje všechny profese – technologii, elektro, měření a regulaci a veškeré montážní a stavební činnosti, včetně výkonu inženýrinku a supervize. K dodávce nabízíme komplexní servis a v případě zájmu i trvalý provoz, vč. průběžného energetického managementu provozu.
  • Systém je zcela kompaktní a ucelený – od přípravy a úpravy paliva, přes generování plynu, dále jeho chlazení a čištění až po finální vyrobený energetický plyn o garantovaném složení, garantovaném množství a garantovaném tlaku.
  • Patentově chráněná technologie má účinnost přeměny vstupní hmoty na energetický plyn na úrovni do 90 %.
  • Regulační schopnost výkonu generátoru plynu je od 45 do 100 %.
  • Vyvinutá technologie dosahuje výborné čistoty plynu a to jak po stránce pevných částic, tak z hlediska minimálního obsahu dehtů – to umožňuje bezproblémové použití pro kombinovanou výrobu elektrické energie a tepla v kogeneračních jednotkách na bázi pístových spalovacích motorů.
  • Navrhovaná provozní koncepce je plně automatická – jedná se o pracoviště s občasným dozorem. Systém je schopný dosáhnout provozní disponibility na úrovni 7900 – 8000 hod. ročně, při dodržení provozní kázně a zajištění kvalitního a pravidelného servisu, jak v části generování, chlazení a čištění plynu, tak v sekci výroby elektrické energie a tepla – kogeneraci.
  • Sušárna zpracuje biomasu o vlhkosti až 75 %.
  • Jednotková výkonová řada zplyňovacích generátorů – přepočteno na elektrický výkon na svorkách generátoru připojené kogenerační technologie – je: 0,1 MWe, 0,5 MWe, 0,8 MWe a 1,1 MWe, což umožňuje uvažovat o kompletních dodávkách zplyňovací technologie o výkonech od 0,2 MWe až do 5,5 MWe.

Team SYN GAS gogenetation

Team ENERGO s.r.o. spolupracuje v oblasti technologie kogeneračních jednotek na palivo syn gas se společností Engul s r.o. (výrobce kogeneračních jednotek). Team ENERGO s.r.o. a Engul s.r.o. spolu spolupracují na základě „SMLOUVY O SPOLUPRÁCI“. Technologie, pod kterou jsou konstrukčně podepsaní pracovníci firmy Engul s.r.o., kteří mají dlouhodobé zkušenosti v řešení a strojním provedení kogeneračních jednotek se spalovacími motory, je technologií moderní, progresivní, koncepční a zejména spolehlivou.
Je velmi dobré a podle pracovníků Team ENERGO s.r.o. i zcela zásadní v tak speciální a sofistikované oblasti, jako je zplyňování biomasy a následné výrobě elektrické energie a tepla spolupracovat s někým, kdo má dlouholeté široké zkušenosti z aplikací na zemní plyn, naftu, ale zejména na různé druhy bioplynů.

Je velmi důležité, že náš partner mimo schopnosti vyrobit kogenerační jednotky na tradiční fosilní paliva (nafta, zemní plyn) intenzivně rozvíjí své aktivity v aplikacích na alternativní paliva (propan, doprovodný plyn, důlní plyn), recyklované paliva (vyrobené z plastů, použitých rostlinných olejů – katalytická depolymerizace) až výrobu kogeneračních jednotek pro paliva na základě obnovitelných zdrojů energie -bionafta, zemědělský bioplyn, bioplyn z čistíren odpadních vod, skládkový plyn a právě syntetický plyn.

Právě maximální orientace na potřeby a požadavky zákazníka, vysoká vědomostní úroveň a zručnost zaměstnanců, flexibilita v konstrukci výrobků v souladu s úrovní techniky, výborná úroveň kvality výroby a účinné služby poskytované na profesionální úrovni – to jsou atributy vzájemné spolupráce firem Team ENERGO s.r.o. a Engul s.r.o.

Charakteristiky námi nabízených kogeneračních jednotek na syn gas:

  • Výkony na svorkách generátoru – 33, 47, 51, 84, 161, 203, 251, 307, 336, 359, 506, 674 a 709 kWe. Tato výkonová škála nám umožňuje efektivně řešit jak otázku výroby elektrické energie určené do vnější sítě, tak i řešit i otázku vlastní spotřeby elektrické energie – ať již samotných kogeneračních jednotek, tak i vlastní spotřeby elektrické energie generátoru syntézního plynu, tak i doprovodných technologií, jako je např. sušárna, lis, drtič, apod.
  • Koncepce kogeneračních jednotek je jak v základní verzi bez kapoty (odhlučnění je řešeno stavebním konceptem, tak ve verzi s vnitřní protihlukovou kapotou až po koncepci kontejnerovou, kdy ve standardu je kogenerační jednotka zastavěna ve zvukotěsném ocelovém kontejneru pro evropské klimatické podmínky (na přání lze upravit na v podstatě jakoukoliv specifikaci).

zpynovani4

zplynovani5

Shrnutí:

Klientovi nabízíme širokou výkonovou škálu zařízení na úpravu vstupního paliva, jeho zplynění a následnou výrobu elektrické energie a tepla v elektrických výkonech od 200 do 5,5 MWe.

Jako dlouholetí specialisté v oblasti kogeneračních jednotek, navíc umíme nabídnout klientovi tepelný výkon z kogeneračních jednotek v alternativách – teplá voda, horká voda, pára a případně nabídnout i alternativu na výrobu chladu – TRIGENERACI, případně doplnit celou technologii o zařízení na využití odpadního tepla pro výrobu další elektrické energie – zařízení typu ORC.

Nabídky a dodávky realizujeme zcela a kompletně na klíč, včetně zajištění servisu a s možností zajištění i provozu a výkonu průběžného energetického managementu.

Po vzájemné vyjasnění si výchozích informací Vám připravíme nabídku obsahující všechny důležité prvky:

  • Definujeme Požadovaný příkon v daném typu paliva pro dostatečné generování plynu
  • Definujeme požadované množství paliva v suchém (musí být vlhkost do 10 %) a mokrém stavu (může být max. 75%)
  • Definujeme množství odpadních produktů – z nichž např. dřevěné uhlí se dá velmi zajímavě obchodovat jako sorbent v průmyslu, příp. na grilování (disponujme chemickým rozborem tohoto „paliva“)
  • Navrhneme výkonovou velikost a skladbU kogeneračních jednotek
  • Navrhneme vhodnou velikost generátoru plynu – zplyňovače
  • Definujeme odhad kompletních investičních nákladů vč. doporučené „před projekční“ rezervy
  • Definujeme náklady na palivo
  • Definujeme náklady na servis kogeneračních jednotek a zplyňovací technologie
  • Definujeme náklady na zajištění provozu
  • Definujeme účinnosti výroby plynu a účinnost kogeneračních jednotek
  • Definujeme vlastní spotřebu elektrické energii celé Instalace a navrhneme způsob jejího zajištění
  • Definujeme množství vyrobené elektrické energie
  • Definujeme množství vyrobené tepelné energie z kogeneračních jednotek a generátoru plynu
  • Definujeme potřebný tepelný příkon pro sušárnu biomasy – podle typu zvoleného paliva
  • Definujeme disponibilní zbytkový tepelný výkon – pro externí použití
  • Posoudíme možnost využití nízko potencionálního tepla z pod kapot kogeneračních jednotek a z chladičů plnící směsí, těchto jednotek
  • Vypracujeme základní ekonomickou kalkulaci formou konfrontace provozních nákladů a dosažených výnosů a uvažované doby provozu v ročním pojetí (prostá návratnost) a doplněnou o základní bankovní kalkulaci s uvedením všech standardních ukazatelů vč. vnitřního výnosového procenta IRR (Internal Rate of Return) a krytí dluhové služby DSCR (Debt Service Coverage Ratio)

V případě, že Vás výsledky naší práce, profesionální přístup a parametry uvažovaného projektu přesvědčí, zpracujeme Vám na základě Vaší objednávky projektovou studii, která detailně doplní všechny potřebné informace, vč. technologického a dispozičního schématu a zpřesní investiční a provozní náklady na realizaci.

Po zpracování studie a po zvolení vhodného způsobu financování (zajišťujeme potřebnou koordinační asistenci) jsme připraveni realizovat příslušný investiční záměr na klíč. Jako dlouholetí a zkušení provozovatelé investičních celků v oblasti komunální a průmyslové energetiky, Vám poskytneme potřebné poradenství i v této oblasti, případně nabídneme služby týkající se provozu formou zajištění vlastní vysoce motivovanou a profesionální posádkou.

V PŘÍPADĚ ZÁJMU NÁS KONTAKTUJTE

FFFFVýstřižekSSS