Energia odnawialna

  • Zdjęcie 1: 

Sposoby odzysku energii w spalarniach

Odzysk energii z odpadów może być prowadzony na wiele sposobów. Może być to tylko odzysk energii cieplnej, przekształcenie tej energii w parę lub produkcja energii elektrycznej. Jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej oraz ciepła nazywane jest KOGENERACJĄ. 

Przykład:

W kotle spalarni odpadów produkuje się parę, która następnie kierowana jest do turbiny przeciwprężnej gdzie wytwarzana jest energia elektryczna. Para wychodząca z turbiny ma jeszcze 3 barG. Można ją wykorzystać do innych celów jak np. suszenie. W tym przypadku mamy :

  • Energię elektryczną produkowaną przez turbinę
  • Moc odparowania do wykorzystania np. w suszarni

Jest to złożony układ odzysku energii, jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej oraz cieplnej. Nazywane jest to "Odpady w układzie kogenaracji".

Transfer temperatury z gazów spalinowych ograniczony jest warunkiem, że temperatura tych gazów na wyjściu z kotła nie może być niższa niż 150 - 200 st. C. Jest to uwarunkowane tym, że przy niższych temperaturach gazów może nastąpić kondensacja pyłów osadzonych na rękawach w filtrze workowym.

Kocioł parowy, kocioł olejowy lub wymiennik ciepła powietrze - powietrze?

Spalarnia odpadów uwalnia gorące gazy spalinowe. Gazy te muszą zostać ochłodzone, w innym wypadku rękawy w filtrze workowym ulegną spaleniu. Ciepło to może stanowić źródło energii. Poniżej przedstawione są kwestie, które należy uwzględnić przy doborze kotła :

 

  1. Koszty operacyjne, a zysk z odzysku energii
  2. Czy zasilanie energią elektryczna z sieci zawsze działa czy samemu należy zadbać o jej ciągły dopływ
  3. Bezpieczeństwo
  4. Rodzaj energii potrzebny na dalszym etapie produkcji
  5. Jeżeli w spalarni konieczne jest zastosowanie oczyszczania gazów na mokro, to czy trzeba podgrzewać gazy spalinowe w kominie.

 

1. Koszty operacyjne a profit z odzysku energii

Produkcja energii elektrycznej jest atrakcyjnym rozwiązaniem. Tylko turbina, generator, panel synchronizacyjny, układ do demineralizacji wody oraz wieża chłodnicza znacznie podwyższają koszty obsługi. Dlatego minimalna wydajność turbiny musi być wystarczająco wysoka, aby zapewnić opłacalność całego systemu odzysku energii.

2. Czy zasilanie energią elektryczną z sieci zawsze działa, czy samemu należy zadbać o jej dopływ

Jeżeli instalacja nie jest zasilana w sposób ciągły z sieci, istnieje możliwość stworzenia sieci wewnętrznej zasilanej energią wyprodukowana na zakładzie w wyspowym trybie pracy turbiny. Dodatkowo należy dobrać odpowiednie oprzyrządowanie oraz wykonać obliczenia energii, aby gładko dokonywać przełączeń wyspowego trybu pracy turbiny na równoległy. Jeżeli zasilanie z sieci energetycznej zostanie zatrzymane prąd będzie płynął z wyspowego trybu pracy turbiny, a jeżeli zasilanie z sieci włączy się ponownie turbina będzie dalej pracować równolegle do sieci.

3. Bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo pracy z kotłem wysokociśnieniowym zazwyczaj podlega regulacjom odpowiednich władz państwowych. Jednakże jeżeli wybierzemy kocioł olejowy, wiemy że nie ma w nim ciśnienia, ale w przypadku przecieku nastąpi spalenie całego kotła. Kocioł parowy jest pozbawiony tej wady. Bezpieczeństwo związane z użytkowaniem kotła jest uwzględniane w dalszym wykorzystaniu jego produktów jak np. w suszarni.

4. Rodzaj energii potrzebnej na dalszym etapie produkcji

Jeżeli obok spalarni znajduje się jakiś zakład produkcyjny lub inny odbiorca ciepła, energia odzyskana z kotła może zostać wykorzystana w procesie produkcyjnym. Zapotrzebowanie na konkretny typ energii będzie determinował dobór kotła (parowy, olejowy czy powietrze-powietrze).

Jeżeli w spalarni konieczne jest zastosowanie oczyszczanie gazów na mokro, to czy trzeba podgrzewać gazy spalinowe w kominie?

Oczyszczanie gazów spalinowych na mokro sprawia, że z komina leci biały dym. Kolor pochodzi od nasycenia gazów wodą. Aby tego uniknąć, należy podgrzać strumień gazów. Można do tego wykorzystać ciepło pochodzące z kotła. Przykład: Para z kotła kierowana jest do turbiny. Po wykorzystaniu jej w turbinie, para jest spokojna oraz wciąż trochę przegrzana może zatem zostać wykorzystana do podgrzania gazów w kominie. Jest to także przykład KOGENERACJI, jednoczesna produkcja energii elektrycznej oraz ciepła użytkowego.

Podsumowanie

Odzysk energii w spalarni odpadów jest ściśle powiązany z interesem inwestora oraz z jego wiedzą na temat rynku. Dlatego należy starannie przeanalizować wszystkie możliwe warianty.