Effektiv kraftvarme fra affaldsfraktioner - Energinet.dk

More documents

Recommendations

Info

3.5 VTT’s vurdering af videre udvikling og perspektiver VTT opsummerer dels på baggrund af nærværende forsøg og dels på baggrund af deres lange erfaring inden for forbrænding og forgasning: Forgasning af affaldsfraktioner er et interessant alternativ til forbrænding. Forgasning kan kombineres med andre energiproduktionsteknologier for at opnå tekniske og økonomiske fordele. Den mest simple proces er ved at koble forgasning af rene affaldsfraktioner med traditionelle kraftvarmeanlæg og da medforbrænde produktgassen i en kraftværkskedel f.eks. sammen med kul. Ved at anvende dampturbinesystemet i en kraftværksblok muliggøres høje elproduktionsvirkningsgrader, der ikke nås i konventionelle affaldsforbrændingsanlæg. Den simple proces er imidlertid kun mulig, når rene affaldsfraktioner er tilgængelige. Som regel er affaldsfraktioner forurenet med halogener og tungmetaller, der skal kontrolleres i en gasrensningsproces, hvor dels mængderne er betydeligt mindre end i sædvanlige røggasrensningsanlæg, og dels er kemien betydeligt anderledes. En gasrensningsteknik til termisk behandling af affaldsfraktioner skal være robust overfor ændringer i varierende brændselskvalitet. Forgasning i en fluid-bed er en teknologi, der kan anvendes med relativt dårlige brændsler, blot de er neddelt inden indfyring. De fleste urenheder i produktgassen kan fjernes ved at køle produktgassen til 300-500 o C og filtrere. Desuden kan gasrensningen forbedres ved tilsætning af absorbenter. Den mest iøjnefaldende fordel ved forgasning er, at renset produktgas kan erstatte fossilt brændsel enten ved samforbrænding eller anvendt alene, hvis brændværdien er høj nok. Dette er ikke altid tilfældet, når fraktioner med højt vandindhold forgasses. Højt plastindhold giver stigende brændværdi, og tilsætning af plast til fraktioner med højt vandindhold kan derfor anvendes til at forbedre produktgassens kvalitet. Det samme princip kan anvendes til at forbedre in situ kontrol af visse urenheder. Halogener i brændsler danner primært hydrogenklorider, og -bromider mv., som kan blive indfanget af alkali under forbrug af alkali metaller (Na, K, Ca). Disse reaktioner foregår bedst ved temperaturer på 350 – 400 o C efter gaskølingen. Man kan derfor blande affaldsfraktioner, der indeholder halogener, med affaldsfraktioner, der indeholder alkalimetaller, og dermed optimere fjernelse af halogener ved gas køling og filtrering uden yderligere brug af absorbenter og deraf følgende reduceret belastning af filter samt reducerede driftsomkostninger. Bundasken i en forgasser indeholder primært bedmateriale og større stykker af metaller, glas og andet uorganisk materiale, som kan blive genindvundet vha. sigtning, og de mest værdifulde metalfraktioner (f.eks. kobber) kan blive genanvendt. Forgasning er en forholdsvis blid proces, og metallerne er som regel kun ganske lidt oxideret. Af de undersøgte affaldsfraktioner i dette arbejde var PVC fraktionen ikke velegnet til fluid-bed forgasning med varm gasrensning. Heller ikke imprægneret træ er velegnet til forsøg på VTTs anlæg pga. det høje indhold af arsen, der er meget giftig, og forgasningsreaktioner med arsen er ikke veldokumenterede og derfor ikke under kontrol. Gaskøling efterfulgt af filtrering kan fange noget af arsenen, men større mængder af arsen kræver mere effektive rensningsprocesser. En speciel for- 60
gasningsenhed med fuld gasresning til imprægneret træ kunne være en god løsning, men denne teknologi kræver yderligere udvikling. Shredderaffald er sædvanligvis meget forurenet med forskellige metaller og halogener. Alle metaller kan fjernes fra bunden eller fra filteret bortset fra kviksølv. Den eneste effektive metode til fjernelse af kviksølv er ved brug af aktivt kul ved lave temperaturer (180 – 200 o C) og filtrering af gassen. Dette kan imidlertid ikke anvendes direkte ved fluid-bed forgasning f.eks. sammen med plastik pga. tjæreindholdet fra plastik, der, hvis det køles til 250 o C, kondenserer og bliver stærkt klæbende. Behandling af kviksølv kræver yderligere udvikling, fx. tilkobling af en tjærekrakker efter CFBG’en for at komme ned i filtertemperatur. Det fleste former for plastik kan let forgasses, men højt plastindhold giver generelt højt tjæreindhold i produktgassen. Ved at forgasse plast sammen med andre affaldsmaterialer kan denne proces styrkes eller begrænses. Det høje klorindhold findes primært i PVC. Andre halogener, f.eks. brom er også en potentiel forurener, hvis affaldet indeholder plastik med brom flammehæmmer. Ligeledes er flour en potentiel forurener. De fleste af disse stoffer kan fjernes fra produktgassen ved brug af absorbenter (Ca(OH)2, Na2CO3 mv.), hvilket medfører forøgede driftsomkostninger. Våd scrubbing er en anden effektiv metode til at fjerne disse med, men indholdet af tjære begrænser mulighederne for at anvende våd scrubbing. Forsøgene blev udført i en CFB forgasser. Sandsynligvis ville problemer relateret til det høje tjæreindhold blive reduceret, hvis man i stedet anvendte en fixed-bed forgasningsproces, kaldet en Novel forgasser, der er en nyudviklet reaktortype/proces baseret på den traditionelle modstrømsforgasser. Novel forgassere er begrænset til enhedsstørrelse på 10-15 MW, hvilket måske kan åbne op for forgasning i tilknytning til mindre kraftvarmeenheder, eller man kunne i forbindelse med større anlæg opsætte flere enheder parallelt. VTT slutter af med at opsummere i fem punkter: 1. De fleste af de undersøgte affaldsfraktioner var velegnet til forgasning. Dog er plastikfraktioner med højt PVC-indhold ikke velegnet til forgasning. Herudover er der påkrævet yderligere udvikling for at kontrollere det høje arsenindhold i imprægneret træ. 2. Kontrolleret blanding af forskellige affaldsfraktioner og dermed af askefraktioner kan medføre synergifordele. For eksempel kan blanding af askefraktioner med alkalimetaller sammen med askefraktioner med halogener give en effektiv in-situ fjernelse af halogener uden brug af absorbenter. Dette bør dog undersøges nærmere. 3. Mange affaldsfraktioner indeholder halogener, og en specifik absorber eller additiv kan være nødvendig. Når halogenindholdet er begrænset kan Ca(OH)2 anvendes som halogen fjerner. Ved fraktioner med højt indhold af halogener kunne man måske i stedet anvende Na2CO3 eller NaHCO3. 4. Forgasning af plastaffald med indhold af tungere plastfraktioner end PE kan give højt tjæreindhold i produktgassen. Fluid-bed forgasningsteknologien bør – og kan udvikles til at kontrollere dannelse af tjære bedre. 5. Fixed-bed forgasning er et interessant alternativ til forgasning af affaldsfraktioner, med næsten fuldstændig oxidation af bundaske, mindre andel filterstøv og lavere tjæredannelse, men størrelsen er begrænset til 10-15 MW 61
Page 1 and 2:
Effektiv kraftvarme fra affaldsfrak
Page 3 and 4:
INDLEDNING OG SAMMENFATNING........
Page 5 and 6:
Der skal sikres en sammenhæng mell
Page 7 and 8:
Også beregningerne var mere kompli
Page 9 and 10: 1. Fase I: Afgrænsning og beskrive
Page 11 and 12: 1.3 Karakteristika for affaldsfrakt
Page 13 and 14: 1.6 Nettolisten I forhold til karak
Page 15 and 16: Skema 1 og 2 - "Fraktionskarakteris
Page 17 and 18: Figur 2.1: Typisk affaldsforbrændi
Page 19 and 20: I Danmark er det således ikke rest
Page 21 and 22: o Temperaturovervågning, måling,
Page 23 and 24: De foreliggende oplysninger er prim
Page 25 and 26: Da 80 processer stadigt er et stor
Page 27 and 28: Leverandør/ Ejer EBARA/ Alstom Pow
Page 29 and 30: Leverandør/ ejer EBARA/ Alstom Pow
Page 31 and 32: Økonomi De foreliggende økonomisk
Page 33 and 34: 95 % eller 99-99,5 % med proces til
Page 35 and 36: Gasrensning og efterbehandling For
Page 37 and 38: • Vurdering af og forventning til
Page 39 and 40: 2.2.11 Appendiks 2 - Udvalgte pyrol
Page 41 and 42: 2.2.11.3 Von Roll Nedenfor vises et
Page 43 and 44: 2.2.11.4 PKA Nedenfor vises et proc
Page 45 and 46: 2.2.11.6 EBARA/Alstom. Nedenfor vis
Page 47 and 48: 2.2.11.7 Foster Wheeler, Lurgi og T
Page 49 and 50: PVC-affald PVC-affald indsamles på
Page 51 and 52: Fuel ASR IMPWOOD PLAST ESR PACK Fue
Page 53 and 54: PVC-fraktionen indeholdt tæt ved 4
Page 55 and 56: Der foretages automatisk dataopsaml
Page 57 and 58: Set point & date CFB 03/14 A 01.04.
Page 59: Omsætningen af kulstof viser forde
Page 63 and 64: Tabel 4.1 Lovgrundlag for affaldsfo
Page 65 and 66: B20010064605 affald falder ind unde
Page 67 and 68: Udover ovennævnte findes en frivil
Page 69: 4.3 Sammenfatning vedrørende milj
show all

Effektiv kraftvarme fra affaldsfraktioner - Energinet.dk

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?