Fullskalig demonstration av förgasning av SRF för el och värmeproduktion i Lahti

Transkript

1 Demonstration i Lahti av avfallsförgasning för effektivare elproduktion Metso Power, Claes Breitholtz Panndagarna 2013, Helsingborg Fullskalig demonstration av förgasning av SRF för el och värmeproduktion i Lahti 160 MW/ ton/år SRF till förgasning El produktion: 50 MW Fjärrvärme: 90 MW Elverkningsgrad (netto): 31% Kundens totala investering: 160 M Waste fuel receiving & handling Gas boiler and APC Gasifier and gas cooler Old PC boiler 2 1

2 Tekniskt koncept Metsos leverans: 2 x 80 MW th förgasare Gaskylning och filtrering Gaspanna: 121 bar, 540 C SCR & torr rökgasrening Styrning av anläggningen Övrigt projektinnehåll: Markarbeten, yttre bränslehantering, turbinsystem Gas boiler and APC Gasifier and gas cooler Old PC boiler 3 Metsos CFB förgasare CFB förgasare Kapacitet (300) MWth Bränsle Förgasnings medium Temperatur Biobränsle, sorterat avfall Luft (ånga) C Tryck Eff. värmevärde på produkt gas 5-30 kpa(g) /0,05-0,3 atm(g) 3-7 MJ/kg 4 2

3 Anpassning för avfallsbränsle Bränslematare Cellmatare 5 Feeding Master Bränsleinmatning för krävande bränslen Avluftning / dust supression Bränsle in / fuel in Skjutspjäll / gatevalve Nivåreglering / leveller Avrivarvals / shredder Lamelltransportör / apron conveyor 6 3

4 Bränsle Bränslefraktioner använda i Lahti - Sorterat hushållsavfall, Industriavfall, RT-flis Krav på partikelstorlek: samma som för CFB/BFB pannor - >90 % genom 63 mm sikt - Max längd 200 mm Bränslekvallitet - Max fukt < %. Normalt rekommenderas % - Eff. värmevärde MJ/kg som mottaget - Stora icke brännbara föremål ger lägre tillgänglighet 7 Gasrening för att möjliggöra högre ångdata Förgasning vid o C Gasen kyls till c:a 400 o C - De korrosiva komponenterna kondenserar och övergår i fast form Filtrering av gasen - De korrosiva komponenterna separeras från gasen Den filtrerade gasen förbränns i en gaspanna med höga ångdata: 540 o C, 121 bar. Rökgasrening efter pannan - SCR, torr rökgasrening 8 4

5 Temperaturfönster för filtrering Design av gaskylare - Tillräckligt låg temperatur för att få skadliga komponenter i fast form - Tillräckligt låg temperatur för att undvika korrosion i kylaren - Tillräckligt hög temperatur för att undvika kondensering av tjäror - Rimlig storlek Keramiska högtemperaturfilter - Filtren tål hög temperatur - Kondensering av tjära måste undvikas 9 Gränsvärden för emission Uppfyllda vid garantiprover WID, 11 % O2, mg/m n ³ SO2 50 NOx 200 Partiklar 10 HCl 10 TOC 10 CO 100 HF 1 Dioxin+furaner 0,1x10-6 Cd+Ti 0,05 Hg 0,05 Tungmetaller 0,5 10 5

6 Resultatet av ett långvarigt samarbete Ansökan om miljötillstånd Miljötillstånd beviljat Förstudie 2/2009 9/2009 Kontrakt Kommersiell drift 4/2012 Slutsatser 2013 Lahti Energia /VTT Utveckling 2000 => Metso Pre-qualification Metso bildar ett förgasningsteam 2002 Lahti kontaktar Metso Leverans Projekt Demonstration Korrosionsberäkningar för reducerande förhållanden 2007 => Metso/VTT tester 2008 Metso Koncept för Gas Rening utvecklas på Värö Lahti Energi - Kymijärvi II December 2011: Start av förgasning med biobränsle Februari 2012: Start av förgasning med SRF Maj 2012: Lahti Energi tar över anläggningen Januari 2013: I kommersiell drift över 5000 h med SRF 12 6

7 Förgasningsteknik från Metso Möjlighet till nya applikationer Industriella ugnar o Mesaugn på massa bruk o Mineraler och metallurgi Hel eller delvis bränslekonvertering av kraft och värmepannor o Ökad bränsleflexibillitet o Hög elverkningsgrad o Rimlig investering o Utökad livslängd på befintlig panna Hög verkningsgrad vid WtE för produktion av elektricitet Indirekt förgasning för produktion av gas med högt värmevärde 13 7