Svåra bränslen sänk temperaturen!

Relevanta dokument
Online-mätning av oorganiska komponenter i rökgas. Fredrik Niklasson, Frida Claesson, Conny Haraldsson

Solvie Herstad Svärd

Överhettarkorrosion och materialavverkning. Anders Hjörnhede Vattenfall Power Consultant AB Göteborg

Värdering av bränslen ur ett helhetsperspektiv. Värme- och kraftkonferensen Sonja Enestam

Additivs inverkan på lågtemperaturkorrosion SEBRA Bränslebaserad el- och värmeproduktion Stockholm juni 2016 SP Sveriges Tekniska

11-02 Bränsleanalys anpassad till förgasning-analys av förgasningsråvara

Siktning av avfall. Centrum för optimal resurshantering av avfall

Inverkan på kraftpannor vid bränsleförändringar

Sänkt bäddtemperatur i FB-pannor för avfallsförbränning etapp 2

Färdig bränslemix: halm från terminal till kraftvärmeverk SEBRA Bränslebaserad el- och värmeproduktion Stockholm juni 2016 Anders Hjörnhede SP

Eldning av spannmål för uppvärmning - presentation av projekt inom Energigården. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstiut Enheten för Energiteknik

Framtida utmaningar att lösa inom förgasning av biomassa

Martin Karlsson Götaverken Miljö AB.

Förbränning av energigrödor

Additiv för ökad tillgänglighet

Korrosion i bioeldade anläggningar

Salix och poppel som bränsle Nätverksträff för landets salixaktörer

I: BRÄNSLEKVALITÉ UTIFRÅN ASKBILDANDE ELEMENT

Utsläppen av kolmonoxid och PAH inverkan av svavel och ammoniumsulfat

GoBiGas Framtiden redan här! Malin Hedenskog Driftchef GoBiGas Göteborg Energi Gasdagarna maj 2016

Material och Kemi för framtiden

Kraftvärme i Katrineholm. En satsning för framtiden

Bränslerelaterade problem för överhettare och eldstadsväggar. Magnus Nordling

Online-mätning med FTIR anpassad till förgasning

Panndagarna Erfarenheter från kvalitetssäkringsprogram för returbränslen

INFÅNGNING AV KOLDIOXID MED TVÅSTEGSFÖRBRÄNNING. Chemical-Looping Combustion (CLC)

Götaverken Miljö AB Från idéer till produkter.. för energi ur avfall

Nr Ekvivalensfaktorer för dibenso-p-dioxiner och dibensofuraner

ALTERNATIVA TEKNIKER FÖR FÖRBRÄNNING OCH RÖKGASRENING

BRÄNSLEADDITIV OCH SAMELDNING FÖR REDUKTION AV STOFTEMISSIONER I BIOBRÄNSLEELDADE NÄRVÄRMEANLÄGGNINGAR

Design of Partial CO 2 Capture from Waste Fired CHP Plants

Förstudie Sänkt bäddtemperatur i FBpannor för avfallsförbränning. Fredrik Niklasson

Biogas från många bioråvaror

Modellering av värmeöverföring i kylpasset av en sopeldad panna

Pulverbrännare: + snabb lastrespons + små krav på bränslestorlek begränsad bränslestorlek. Fluidiserad bädd

Partikelburna organiska luftföroreningar från förbränning och trafik förekomst identifiering prevention,

Självuppvärmning. Med vår kompetensbredd och unika expertis skapar vi nytta för många

Produktion och förbränning -tekniska möjligheter. Öknaskolan Susanne Paulrud SP, Energiteknik

Grön energi till kraft och processindustrier

Kraftproduktion med Biobränsle

Workshop, Falun 12 februari Claes Ribbing SVENSKA ENERGIASKOR AB

Avfallsförbränning. Ett bränsle som ger fjärrvärme, fjärrkyla, ånga och el. Vattenfall Värme Uppsala

Miljörapport Ockelbo fjärrvärmecentral år 2009

AVFALLSLAG. SRV har tillstånd att deponera utifrån avfallskoder i bilaga 2 (Avfallsförordningen SFS 2001:1063)

Innehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Squad task 1. Förbränning av fasta bränslen

Analys av tandmaterial

Fältutvärdering av pannor och brännare för rörflenseldning. Susanne Paulrud, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Prislista. Bränslen och askor

Förbränning av returträbränsle (RT-flis) med svaveladditiv

Energibalans och temperatur. Oorganisk Kemi I Föreläsning

Förbränning av utsorterade avfallsfraktioner

Samförbränning av bioslam från massaindustrin i bubblande fluidiserad bädd

WASTE REFINERY Centrum för optimal resurshantering av avfall

Sänkning av kväveoxidemissioner samt förlängd livslängd genom rökgasåterföring i en pelletsbrännare 750 kw

Energiåtervinning av brännbar fraktion från fragmentering av metallhaltigt avfall

Alingsås Kyrkogårds- och fastighetsförvaltning Nolby krematorium Mätning av kvicksilver maj 2011

En bedömning av askvolymer

Analys av tandmaterial

Ekvivalensfaktorer för dibenso-p-dioxiner och dibensofuraner

Önskemål om ändring av 32 förordning (2013:253) om förbränning av avfall

Urban Holmdahl. Optimation AB

Värmeforsk. Eddie Johansson. Himmel eller helvete?

Biomassaförgasning integrerad med kraftvärme erfarenheter från en demoanläggning i Chalmers kraftcentral

Prislista. Fasta bränslen och askor

Innehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Hur mycket energi. Förbränning av fasta bränslen

Analys av tandmaterial

INFO från projektet 45

Miljörik)g och kostnadseffek)v förnybar energigas )ll energiintensiv industri genom den patenterade förgasningsprocessen WoodRoll

GoBiGas. Gothenburg Biomass Gasification Project. Elforsk 28 okt 2010 Malin Hedenskog

skogen som resurs GoBiGas och andra biometanprojekt hos Göteborg Energi Stockholm 19 maj 2010 Ingemar Gunnarsson, Göteborg Energi AB

HUVUDFÖR- HANDLING VATTENFALL BOLÄNDERNA

Miljörapport Ockelbo fjärrvärmecentral år 2014

Varför? Litteraturstudie om slameldning i rostpanna (WR 37)

Vad innebär nya bränslefraktioner? Björn Zethræus Professor, Bioenergiteknik

Optimal elverkningsgrad för bio-kkv Presentation panndagarna feb 2013

Protokoll Workshop Bäddmaterial i FB-pannor

Gastrointestinal biolöslighet av arsenik, antimon och ett urval av metaller i askor

Seminarium Praktisk Förbränningsteknik Fluidbäddpannor. Södertälje Jan Olofsson

Lignin i pulverpannor

Metso is a global supplier of sustainable technology and services

Aktiv förbränningskontroll - en studie av lämpliga styrparametrar i eldstaden

B A T Vad innebär de nya kraven teknikmässig? Henrik Lindståhl Utvecklingsingenjör, Tekniska Verken i Linköping Medlem i LCP TWG för Euroheat & Power

Naturvårdsverkets författningssamling

Årsrapport-Miljö för Norrsundet Biobränslepanna år 2014

JTI är en del av SP-koncernen

ÅTGÄRDER MOT KORROSION OCH BELÄGGNINGSBILDNING VID SPANNMÅLSELDNING

Oceanen - Kraftvärmeverk

SKB Korrosion av koppar i rent syrefritt vatten

Utveckling av förbränningsprocesser och bränslemixer

KRAFTVÄRMEVERKET TORSVIK

Identifiering av energiverkens merkostnader vid förbränning av åkerbränslen samt lantbrukarens möjlighet att påverka bränslekvaliteten

Förgasningsforskning, utgångspunkt

/788 Ackrediteringens omfattning Eurofins Environment Testing Sweden AB, Lidköping

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

Framtidens avfallsbränslen. Inge Johansson SP Energiteknik

Norrsundet biobränslepanna

/ /1

Akustisk rengöring och bränsleadditiv

Stora förbränningsanläggningar

Transkript:

Svåra bränslen sänk temperaturen! Fredrik Niklasson SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Varför vill man undvika alkali i rökgasen? Vid förbränning och förgasning är icke organiska föreningar oftast oönskade Alkali bidrar starkt till beläggningar och korrosion Alkaliklorider medför relativt låg smältpunkt Kladdiga påslag Försämrad värmeöverföring Igensättningar Korrosionsangrepp

Alkali i bränsle Vid förbränning finns två alternativ för alkali: 1. Stannar med bottenaska 2. Följer med rökgasen (gasfas eller flygaska)

Åtgärder mot beläggningsbildning/korrosion Åtgärder i pannan Bättre (dyrare) material Begränsa materialtemperaturer (Ångtemperaturen i ÖH ) Tätare rengöringsintervall (sotblåsning) Åtgärder för att minska alkaliklorider i rökgasen: Additiv (ex. ammoniumsulfat) Bränsleblandning (ex torv, slam) Processoptimering?

Tidigare studier om alkaliavgång, exempel Tidigare studier av alkalimetallers temperaturberoende avgång vid förbränning antyder att en lägre förbränningstemperatur bör innebära att en högre andel av alkalimetallerna stannar i bottenaskan. Som jämförelse är kokpunkterna för K och Na 774 C och 883 C Knudsen, J.N., P.A. Jensen, and K. Dam-Johansen, Transformation and Release to the Gas Phase of Cl, K, and S during Combustion of Annual Biomass. Energy Fuels, 2004. 18(5): p. 1385-1399.

Temperaturberoende alkaliavgång från biomassa En del (organiskt) alkali avgår med flyktiga beståndsdelar (ca 400 C) Alkalimetaller i aska avgår vid högre temperaturer 700-1000 C Temperaturer för alkaliavgång är bränslespecifikt Även sekundärreaktioner i bränsle/sandbädd påverkar totala avgången Davidsson, K., Biofuel pyrolysis and on-line alkali measurements, Ph. D. thesis, Göteborg University Department of Chemistry: Göteborg. 2002.

Labbförsök Syfte Studera alkaliavgång För olika bränslen (t.ex. avfall) Vid olika temperaturer Varierande syrekoncentration Tidsupplöst studie av förloppen, ökar förståelse av olika parametrar ökar möjligheten att utveckla metoder för att minimera avgången Enkelt att variera Reaktortemperatur Gasblandning Bränsleblandning/Additiv Möjlighet till flera mätmetoder

Inductively coupled plasma mass spectrometry ICP MS ICP-MS är högkänslig mätmetod för en mängd metaller och några icke-metaller Provet (partiklar/vätska/gas) joniseras i ett argonplasma (>5000 C) Positivt envärda joner kvantifieras med en masspektrometer

Experimentuppställning Försök med pelleterat bränsle Nedsänks i korg Släpps ned i fluidiserad bädd Basket of thin metalmesh (SS 310)

Exempel på ICP MS signaler för K vid förbränning av en halmpellets Ref. lösning 1,2 1 Bränsle in Ref. Nivå Kalium [rel. massviktat] 0,8 0,6 0,4 0,2 Nollnivå K39 RelZero K39 RelRef K39 0 0 10 20 30 40 50 Tid [minuter]

Exempel från pyrolys av halmpellets 3 st pellets i korg Kvävgas Halm Ref +Kaolin K detected in flue gas [ ] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 700 C K detected in flue gas [ ] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 850 C K detected in flue gas [ ] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 5 10 15 Time [minutes] 0 1000 C Straw, Ref. Straw, 4% Kaolin 0 5 10 15 Time [minutes] 0 0 5 10 15 Time [minutes]

Förbränning av halmpellets i 10% O2 0,5 700 C K detected in flue gas [ ] 0,4 0,3 0,2 0,1 Straw, Ref. Straw, 4% Kaolin 0 0 5 10 15 20 Time [minutes] 0,5 850 C K detected in flue gas [ ] 0,4 0,3 0,2 0,1 Straw, Ref. Straw, 4% Kaolin 0 0 5 10 15 20 Time [minutes]

Träpellets Träpellets 5% O2 Korg Ingen alkaliavgång detekterad från koksförbränning Kan bero på detektionsgräns

Exempel från avfallspellets i FB FB Avfallspellets 5 % O2

Fullskaletester i FB panna för avfallsförbränning Två 20 MW t FB pannor, 2005 Ånga 405 C, 50 bar Blandat avfall från industri och hushåll Levererade av Metso Power AB Ägs av Borås Energi och Miljö AB Beläggningsprover utfördes uppströms överhettarna (A)

Försöksmetod Jämförande av två driftfall 1. Normal drift (bäddtemperatur ca 870 C) 2. Sänkt bäddtemperatur (runt 700 C) Bäddtemperaturen bestäms av Bränslets egenskaper Värmeöverföring Luftflödet Rökgasåterföring Mätningar Panndrift Beläggningssond vid överhettare Provtagning av bränsle och askor

Exempel på sondringar (2 h exponering) SB Referens 435 C 500 C

Resultat beläggningsringar ÖH Beläggningstillväxt 20 % vid överhettarna Även klorinnehållet i beläggningarna hade minskat Vid sänkt bäddtemperatur ökade mängden HCl i gasfas (från 590 till 870 mg/nm3) Kanske som konsekvens av mindre alkaliklorider Ökad förbrukning av kalk i rökgasreningssystemet

Bottenaska Vid sänkt bäddtemperatur minskade bildning av agglomerat i bottenaskan Minskar mängden sand som följer med bottenaskan (minskad sandförbrukning) Sänkt bäddtemperatur Referensfall

Summering av resultat Effekter av drift med sänkt bäddtemperatur Minskad sintringsbenägenhet av bäddmaterial Minskad sandförbrukning lägre askflöden Minskad beläggningstillväxt på överhettare HCl i gasfas ökade och medförde en ökad kalkförbrukning Temperatursänkning med rökgasåterföring medförde högre totalt rökgasflöde Labbförsök Alkaliavgången påverkas av förbränningstemperaturen För många, men inte alla, bränslen