Artykuł opublikowany pod adresem:     http://gigawat.net.pl/article/articleprint/428/-1/47/

Współspalanie węgla z biomasą i odpadami w elektrowniach. Wzorujmy się na Austriakach!


Informacje Numery Numer 11/2004

Pod wpływem zaostrzających się regulacji prawnych wymuszających neutralizowanie odpadów, które wciąż jeszcze odkładane są na wysypiskach i hałdach, jak i trendów zwiększania bezpieczeństwa żywności, rośnie zapotrzebowanie na termiczną obróbkę odpadów.

Według szacunków Austriackiego Ministerstwa Ochrony Środowiska po 2004 r. masa tego typu odpadów zwiększy się o 2,5 mln t/rok. Niezależnie od już budowanych oraz planowanych do budowy spalarni różnorakich odpadów organicznych okazuje się, że dla 1 mln t/r nie ma mocy przerobowych. Tymczasem dokładne analizy chemiczno-fizyczne wielu odpadów oraz biomasy wykazały, że niektóre z nich spełniają wymagania nośników ciepła w gospodarce i z powodzeniem – po próbach przemysłowych – już znalazły zastosowanie w opalaniu wielkich elektrowni.

Pierwszym znaczącym krokiem w obszarze utylizacji odpadów na drodze termicznej było spalanie mączki zwierzęcej w wielkich elektrowniach austriackich w Riedersbach oraz Timelkam w 2001 r., tj. po wydaniu powszechnego w świecie zakazu stosowania jej jako paszy, wywołującej często chorobę „wściekłych krów”. Bloki energetyczne tych elektrowni dysponują palnikami na pył węglowy, jak i instalacjami dla katalitycznego rozkładu tlenków azotu, elektrofiltrami dla usuwania popiołów lotnych oraz odsiarczania spalin. Rys. 1 ilustruje typowy schemat oczyszczania spalin na drugim bloku w elektrowni Riedersbach [J.Waltl, S.Pfeffer, J.Köttl; VGB PowerTech, 114,9, 2003 r.].

Godnym podkreślenia w zaprezentowanym systemie oczyszczania spalin jest fakt, że dla katalitycznego rozkładu NOx nie dodaje się amoniaku (co z dowozem, stokażem i dozowaniem nie jest tanie i proste, podczas gdy rozpylany mocznik jest wygodny w stosowaniu i dostępny jako nawóz).

System podawanie mączki zwierzęcej poprzez zamknięty układ podajnikowy – wprost do strefy spalania wspólnie z pyłem węglowym – doskonale przedstawia rys. 2. Efekty ekonomiczne i ekologiczne tego przedsięwzięcia okazały się tak znaczne, że dobudowano do każdego z bloków energetycznych drugi system utylizacji wybranych odpadów i biomasy, obejmujący:


oraz dodatkowo:

Jak widać na tym rysunku, przewożona w cysternach mączka zwierzęca była przez hermetycznie szczelny system rozładowczo-podajnikowy wdmuchiwana do komory spalania pyłu węglowego.


Jak widać z tabeli 1 w mączce zwierzęcej wysoka w porównaniu z węglem okazuje się zawartość popiołu, azotu, chloru, fosforu i cynku. Aby zminimalizować korozyjne działanie chloru i fosforu na instalacje oraz zapewnić nie przekraczanie norm ochrony środowiska w zakresie składu chemicznego spalin, postanowiono ograniczyć dodawanie mączki zwierzęcej do 5 proc. wartości ciepła spalania węgla. Dzięki temu skład spalin okazał się w każdej pozycji korzystniejszy od obowiązujących norm UE, co dokumentuje rys. 3. Podobnie było z właściwościami fizyko-chemicznymi szlaki i gipsu z poszczególnych bloków energetycznych w obu austriackich elektrowniach w Timelkam oraz Riedersbach.

W ramach ogólnych wniosków ze spalania węgla wspólnie z mączką zwierzęcą w austriackich elektrowniach godzi się odnotować:

Współspalanie węgla, biomasy i odpadów organicznych
Spośród różnych rodzajów odpadów oraz biomasy wybrano te, które wyspecyfikowano na początku niniejszego artykułu. Przy pyłowym spalaniu węgla w blokach energetycznych, również inne paliwa winne być suche, dające się rozdrobnić do wielkości uziarnienia dla bezawaryjnego wdmuchiwania (a cieczy rozpylania) do komory paleniskowej i ulec w niej pełnemu utlenieniu. Dodatkowym ogranicznikiem doboru innych (zastępczych) paliw w odniesieniu do węgla są zawartości chloru, siarki, ciężkich metali, itp. w stosunku do obowiązujących norm ich emisji w spalinach. Określone paliwa zastępcze można kierować do młynów z miałem węglowym.

Ciekłe paliwa odpadowe podaje się do komory spalania istniejącą siecią ciężkiego oleju opałowego, którego palniki stanowią standardowe wyposażenie każdego bloku energetycznego, opalanego pyłem węglowym.
Godnym podkreślenia jest spostrzeżenie w długotrwałych obserwacjach, że z wymienionych paliw zastępczych nie powstają w komorach spalania pyłu węglowego w blokach energetycznych silnie toksyczne dioksyny i furany.

Korzyści ze spalania wyspecyfikowanych zastępczych paliw w mieszaninie z pyłem węglowym są następujące:

Polscy specjaliści z elektrowni opalanych pyłem węglowym, mogą bez przeszkód odwiedzić austriackie elektrownie w Riedersbach oraz Timelkam z myślą o wdrożeniu tamtejszych rozwiązań współspalania biomasy oraz określonych odpadów organicznych wspólnie z pyłem węglowym w naszych blokach energetycznych. Jest to praktycznie jedyna droga, by wyjść naprzeciw normom Unii Europejskiej w zakresie termicznej obróbki odpadów organicznych z gospodarki oraz gospodarstw domowych.

Pomimo iż jesteśmy już w Unii Europejskiej, to w zakresie termicznej neutralizacji odpadów organicznych w kraju nie rozpoczęto jeszcze działań inwestycyjnych w tym obszarze ochrony środowiska na taką skalę, jaką narzucają ogromne masy odpadów, składowanych wciąż jeszcze na wysypiskach i hałdach.




| Powrót |

Artykuł opublikowany pod adresem:     http://gigawat.net.pl/article/articleprint/428/-1/47/

Copyright (C) Gigawat Energia 2002