Technologie spoluspalování PČK paliva ve fluidním kotli s jiným palivem (2) - TN01000048/05 – V014 - TN01000048/05 – V015

0566930 - ÚCHP 2023 RIV CZ cze Z - Pilot plant, v. technol., variety, breed
Čárský, Milan - Hejtmánek, Vladimír - Kaštánek, František - Soukup, Karel - Šolcová, Olga - Topka, Pavel - Pešek, T. - Knápek, J. - Vávrová, K.
Technologie spoluspalování PČK paliva ve fluidním kotli s jiným palivem (2) - TN01000048/05 – V014 - TN01000048/05 – V015.
[Technology of co-combustion of PCC fuel in a fluidized bed boiler with other fuel (2) - TN01000048/05 – V014 - TN01000048/05 – V015.]
Internal code: technologie spoluspalování PČK paliva ; 2022
Technical parameters: Palivo ve formě pelet o průměru 6 mm a délce 12,5 mm, jmenovitě čistírenské kaly, papírenské kaly a směsi obou v poměru 2:1 a 4:1 byly fluidně spoluspalovány v inertní vrstvě písku se slámou v hmotnostním poměru 3,17:1 – 4:1 na poloprovozním zařízení o průměru 140 mm
Economic parameters: Vychází se z výpočtu nivelizovaných nákladů na energii (LCOE), což je standardizovaná metoda, která představuje výrobní náklady zaručující požadovaný výnos po dobu životnosti projektu ve výši stanovené diskontní sazby. Vstupní data: Celkový objem dovezených kalů 5 410 t/rok, náklady na dovoz kalů 0,45 EUR/t.km, vzdálenost přepravy kalů 5 km, měrná spotřeba energie na kg odpařené vody 0,04 kWhel/kg, celková roční spotřeba elektrické energie 118 335 kWh/rok, Osobní náklady (zaměstnanci) 33 tis. EUR/rok, Cena elektřiny 0,4 EUR/kWh diskontní sazba 7 % Dlouhodobá inflace 2,0 % Ekonomická životnost projektu je odvozena od životnosti fluidního kotle 20 let, kompletní obnova spalovací jednotky nutná v 10. roce provozu. Výhřevnost pelet dle typu aditiva odpovídá 11 – 17 MJ/kg, což odpovídá výhřevnosti hnědého uhlí. Z těchto důvodů lze očekávat minimální celkovou úsporu ve výši 14 EUR/GJ. Navíc lze předpokládat úsporu nákladů za emisní povolenky, vzhledem k tomu, že hnědé uhlí bude zcela nahrazeno obnovitelnými zdroji.
R&D Projects: GA TA ČR(CZ) TN01000048
Institutional support: RVO:67985858
Keywords : semi-operational fluidized bed reactor * cleaning sludge * environmental protection * straw
OECD category: Chemical process engineering

Čistírenský kal nebo výmět odpadních vláken z papíren obsahují organické látky, případně celulózu, které navyšují energetickou hodnotu odpadového materiálu tohoto typu. Produkovaný objem těchto odpadů roste každým rokem. V současnosti je největší využití čistírenského kalu v zemědělství, a jen
v menší míře v energetice a teplárenství. Přitom výhřevnost těchto kalů se pohybuje v rozmezí 6 - 16 MJ/kg v závislosti na obsahu vody a stupni fermentace. Z popelu čistírenských kalů lze také získat fosfor pro využití v zemědělství. Přebytek vzduchu 20–50% při fluidním spalování je podstatně nižší
než u jiných technologií, a proto navzdory velkému obsahu dusíku v čistírenských kalech jen jeho malá část reaguje na NO nebo NO2. Rovněž emise CO (ve většině případů) a rtuti jsou nízké. Spoluspalování s 20-24% slámy o výhřevnosti 15 MJ/kg nesníží výhřevnost směsi a má příznivý vliv na složení spalin. Například koncentrace rtuti ve spalinách je menší než při spalování uhlí a splňuje normy pro kvalitu ovzduší. Spoluspalování těchto odpadů se slámou se jeví jako částečná náhrada spalování uhlí s ohledem na ochranu životního prostředí a recyklaci odpadů, která bude využita při komercializaci výsledků účastníky projektu či nabízena ve formě licence.

Cleaning sludge or waste fibre rejects from paper mills contain organic matter or cellulose, which increase the energy value of this type of waste material. The volume of such waste produced is increasing every year. Currently, the largest use of sewage sludge is in agriculture, and to a lesser extent in the energy and heating sectors. The calorific value of this sludge ranges from 6 to 16 MJ/kg depending on the water content and the degree of fermentation. Phosphorus can also be recovered from the ash of sewage sludge for use in agriculture. The 20-50% excess air in fluidised bed combustion is much lower than in other technologies and therefore, despite the high nitrogen content of sewage sludge, only a small proportion of it reacts to NO or NO2. Emissions of CO (in most cases) and mercury are also low. Co-firing with 20-24% straw at a calorific value of 15 MJ/kg does not reduce the calorific value of the mixture and has a positive effect on the composition of the flue gas. For example, the concentration of mercury in the flue gas is lower than when burning coal and meets air quality standards. The co-firing of these wastes with straw appears to be a partial substitute for coal combustion with regard to environmental protection and waste recycling, which will be used in the commercialisation of the results by the project participants or offered as a licence.
Permanent Link: https://hdl.handle.net/11104/0338193