Solvie Herstad Svärd
ÅFs Industrikonferens 2011 16 november 2011 Stockholm Waterfront Congress Centre Erfarenhetssammanställning från konverterade fluidiseradbädd-pannor inom skogsindustrin Solvie Herstad Svärd WSP Process Consulting [email protected] @ pg p 0705-32 55 16 031-72 72 971 Upplägg • Kort om WSP • Bakgrund • Resultat • Slutsatser/diskussion Ett globalt analys- och teknikkonsultbolag som utvecklar samhället med hållbara lösningar Söker optimala hållbara lösningar Specialistp tjänster och integrerade lö i lösningar 9 000 konsulter globalt 2 400 medarbetare i Sverige Stark lokal förankring Process Ett brett tjänsteutbud Några av våra tjänster Akustik och vibrationer Automation Brand & Risk Broar, tunnlar, järnvägar, vägar och gator Byggnadsfysik Byggprojektering och konstruktion Projektledning Fastighetsutveckling Geoteknik och bergmekanik Installationsteknik, el, IT och VVS Landskapsarkitektur Mark och vatten Energiomvandling Processingenjörstjänster Miljömanagement Region- och stadsutveckling Säk h t Säkerhet Trafik och transport VA-teknik KVV Igelstaverket 240 MW Södertälje Eldas med bio- och returbränsle Projekteringsledning Byggkonstruktion Mark Brand Ljus VVS El Tele Säkerhet Byggledning WSP Process Effektivisering för industri- och energibolag Våra verksamhetsområden Konsulttjänster inom energi (förbränningsteknik, pann-, turbin- och ångteknik samt bränsle- och materialhantering) Kompletta konsulttjänster inom processteknik Avancerad rådgivning inom process Avancerad rådgivning g g inom energi g Provningstekniska lösningar Antal anställda: Cirka 40 Avdelningen Process Consulting idag 10 konsulter f.d. S.E.P. ”Vårt mål är att förse våra kunder med spetskompetens inom termisk energiomvandling med tillhörande miljöaspekter.” Erfarenhetssammanställning från konverterade fluidbäddpannor – Värmeforskrapport 1181 Inom skogsindustrin är det idag vanligast med FBpannor för förbränning av bark och andra restprodukter. Ca 50 % av FB-pannorna p är ombyggda ygg befintliga g pannor. Högre utnyttjandegrad än kraftvärmepannor inom fjärrvärmesektorn j Ombyggnad av befintliga pannor => > kompromisser? Erfarenhetssammanställning från konverterade fluidbäddpannor – Värmeforskrapport 1181 Förbättrade miljödata? g g Förbränningsstörningar orsakade av panndesign? Problematiska bränsleströmmars in erkan på drifttillgänglighet? inverkan Har högt utnyttjande påverkan på p p pannans tillgänglighet g g g och livslängd? Problem med bädd bäddagglomerering l i och/eller h/ ll korrosion? Övriga generella erfarenheter? Resultat - Motiv för ombyggnad Högre barkeldningskapacitet (mer el!! bakomliggande orsak) Inköp av externt bränsle till de flesta pannorna Laständringsegenskaper Investeringskostnad Kort leveranstid jämfört med helt ny panna Möjlighet att elda blöta slam Till ä li h t och Tillgänglighet h underhållkostnader d hållk t d ((vissa) i ) Val av BFB motiveras av möjlighet att elda blöta bränslen och goda laständringsegenskaper Pannteknik Totalt 8 anläggningar ingår i studien 4 rostpannor (Gruvön, Husum, Karlsborg och Mönsterås) 2 urspr. Sodapannor (Mörrum och Skärblacka) 1 oljepanna ( (Skoghall) g ) 1 axonugn (Nymölla) 60-119 MW 13-20 m upp till första ÖH Ö 57-179 kW/m3 St l k h Storleken har b betydelse t d l – speciellt i llt för fö miljödata iljöd t Gruvön 118 MW Husum 92 MW Mörrum 80 MW Nymölla 60 MW Karlsborg 60 MW Skoghall 119 MW Mönsterås 70 MW Skärblacka 77 MW Drifttid Drifttid dygn 350 till drygt 360 driftdygn dominerar Mörrum står en dryg månad på sommaren Många har bara ett planerat ångstopp var 18:e månad Störningar i bränslematning, tubläckor, sintringar mindre gg g vanligaste g agglomereringar orsaken till stopp 370,0 365,0 360,0 355,0 350,0 345,0 340,0 335,0 330,0 325,0 320 0 320,0 315,0 Eldstadsbelastning Eldstadsbelastning MW/m3 Eldstadsbelastningen påverkar miljöprestanda vilket visas senare Genomsnittliga uppehållstiden är omvänt proportionell mot eldstadsbelastningen 0,2 0,18 0,16 0,14 0 12 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 , 0 Bottenbelastning Bottenbelastning MW/m2 2,5 Vertikala gashastigheten proportionell mot g bottenbelastningen 2 15 1,5 Kan påverka dellastegenskaper 1 0,5 0 Erfarenheter av sintringar och agglomereringar Oftast Oft t en viss i inkörningsperiod i kö i i d Vissa har inte haft problem ens efter 40.000-50.000 drifttimmar! Oftast i samband med olämpliga bränslen som tt.ex. ex lutindränkta kvistrejekt har gett sintringar på flera pannor gp på externt bränsle Bristande kvalitetssäkring Städbark med mycket sten och grus (Rambo-bränsle) Dålig bäddnivåstyrning och bristande sandbyten har gett sintringar. Defluidisering p.g.a. dysor som tappat hatten. Åtgärd - Dysbyte till dysor som inte tappar hatten Kontroll K t ll av b bottensand tt db bra!! Korrosion, påslag och erosion Korrosionsskador Beläggningar Rökgasåterföringskanaler, primärluftkanal Eldstadsväggar Tubläckor p.g.a. felaktigt inställd ureainsprutning p g Konvektion Eko och lufo Överhettare Erosionskador Skärmgitter före ÖH Elfilter Asksändare ÖH Eventuellt sotningsrelaterat Eko och lufo Återföringsrör för sand Generellt få korrosions/erosionsskador Alla har beläggningar någonstans Fukthalt bränsle Fukthalt medel % Designfukthalt är ofta 58 % p mellan 52-60 % med spann I allt väsentligt kör man så 59 58 57 56 De flesta pressar egen bark med gott resultat, 6-8 %enheter höjning av torrhalten Kan löna sig att torka – men BFB är inte lämplig för riktigt torra bränslen 55 54 53 52 51 50 49 Slam och rejekt Samtliga eldar fiberslam 3-30 3 30 ton ts/dygn Mönsterås, Mörrum, Nymölla och Skärblacka eldar (rent) bioslam (5-23 (5 23 ton ts/dygn) men på sikt kan bioslammet eldas i sodapannor. Skoghall eldar kemslam (blandning av bioslam och kemiskt fällningsslam) Nymölla eldar kvistrejekt rikt på S och Mg (Magnefitprocess) och ultrafiltrat (tillförs högt upp) Varaktighetsdiagram Varaktighetsdiagrammen snarlika Lastintervallet 40-100 % utnyttjas ganska jämnt Överlast med olja förekommer på vissa Säsongsmässiga variationer 30-50 % nominell last Kortvariga variationer (timme) ± 10-20 % av nominell last NOx-avgiftssystemet NO2-spec kg/MWh Skogsindustriellt snitt 2008 0,40 g ((64 p pannor)) 0,26 kg/MWh 0,35 0,30 Totalsnitt 2008 0,20 kg/MWh 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 NOx och eldstadsbelastning NOx [ppm @ 6 % O2 2 tg] 110 100 Karlsborg 90 80 M önsterås 70 Husum Nymölla ll 60 Skärblacka 50 40 Gruvön M örrum Skoghall 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 Eldstadsbelastning g [[MW/m3]] 0,14 0,16 0,18 0,20 NOx och eldstadsbelastning NOx [ppm @ 6 % O2 2 tg] 110 100 Karlsborg 90 80 M önsterås 70 Husum Nymölla ll 60 Skärblacka 50 40 Gruvön M örrum Skoghall 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 Eldstadsbelastning g [[MW/m3]] SNCR+SCR SNCR 0,18 0,20 CO och NOx NOx [ppm @ 6% % O2tg] 110 100 Karlsborg 90 80 Husum 70 M ön Nymölla 60 Skärblacka Skä bl k M örrum 50 40 Gruvön Skoghall 0 100 200 300 400 500 600 700 CO [ppm @ 6% O2tg] Skogsindustriella kraftpannor har inga CO-krav 800 FB-konvertering – Kompromiss? • Ursprunglig p g gp panna har betydelse y för storlek/eldstadsbelastning; Påverkar främst CO och NOx • I vissa fall kunde bättre överluftstillförsel vara verksamt. • De lägre belastade pannorna kanske kan effektökas vid behov, kräver dock ombyggnation av bakre drag • Bottebelastning påverkar dellastegenskaper och möjligheter att elda fuktiga bränslen. Hög belastning ger fördelar vid dellast. • Val av storleken på inre bränslesilo och antalet bränslestup har påverkats av befintligt hus. • Designmässiga kompromisser påverkar främst CO och NOx Går det att utnyttja skogsindustriella b k barkpannor fö för samförbränning fö b ä i med d avfall? f ll? Krav på snabba laständringar +/- 10 %/minut gör att man har svårare att klara CO-krav vid samförbränning g och 40-50 % dellast,, en dålig g Samförbränning kombination? Vissa av pannorna har hög eldstadsbelastning=kort uppehållstid håll tid Fukthalt bränsle jmf design troligen fel vid samförbränning Minskad tillgänglighet äter snabbt upp ekonomin i det billiga bränslet g av anläggningsägarna gg g g verkar ha funderat i dessa Ingen banor Sammanfattning Förbränningsstörningar orsakade av panndesign? Främst effekt på CO och NOx Problematiska bränslesammansättningars inverkan på drifttillgänglighet? Man har lärt sig av misstag-elda misstag elda inte lutindränkta strömmar eller ”städbark” g utnyttjande y j p pannans tillgänglighet g g g och livslängd? g Påverkas högt Verkar inte vara problem Problem med bäddagglomerering och korrosion? Inga stora problem Bäddagglomereringar kan uppstå men då kopplade till problem. bränsle eller problem med fluidisering. Personalen lär sig. pannan Generellt verkar p pannorna idag gg gå Generellt Stora delar av p bra. Vissa pannor har fått bygga om luftsystem mm. Tack för mig! solvie herstad svard@wspgroup se [email protected] www.wspgroup.se
© Copyright 2024