centrum czystych technologii wĘglowych część technologiczna w zabrzu
DESCRIPTION
CENTRUM CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH część technologiczna w Zabrzu. mgr inż. Bogumiła Latkowska - Kierownik CCTW – część technologiczna w Zabrzu. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1/18
CENTRUM CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH
część technologiczna w Zabrzu
mgr inż. Bogumiła Latkowska - Kierownik CCTW – część technologiczna w Zabrzu
Unikalna infrastruktura badawcza Centrum stanowi Unikalna infrastruktura badawcza Centrum stanowi zaplecze dla pracowników naukowych oraz kadry zaplecze dla pracowników naukowych oraz kadry inżynieryjno-technicznej Instytutu. Infrastruktura inżynieryjno-technicznej Instytutu. Infrastruktura
badawcza umożliwia wykonywanie badań w obszarze badawcza umożliwia wykonywanie badań w obszarze energochemicznego przetwórstwa węgla.energochemicznego przetwórstwa węgla.
W Centrum będzie kreowany rozwój Czystych W Centrum będzie kreowany rozwój Czystych Technologii Węglowych.Technologii Węglowych.
2/18
Centrum Czystych Technologii Węglowych (CCTW) to nowoczesna infrastruktura technologiczna i badawcza, zlokalizowana na terenie Instytutu. Składa się z obiektów kubaturowych, mieszczących instalacje technologiczne, zaplecze techniczne, laboratoria technologiczne oraz pomieszczenia administracyjno-socjalne.
Potencjał badawczy CCTW:-kluczowe instalacje technologiczne – 11,-pozostałe instalacje i stanowiska – 10,-Laboratorium Technologii Koksowniczych,-przygotowalnia próbek do analiz,-Centrum Symulacji Procesowych, Sterowania, Kontroli i Archiwizacji Procesów.
Skala instalacji technologicznych - do 500 kg/h przerabianego surowca
CENTRUM CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH
3/18
ZESPÓŁ REALIZUJĄCY BUDOWĘ CCTW
4/18
CENTRUM CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH
2007-2012 Instalacja usuwania CO2 metodą absorpcji
aminowej
Instalacja spalania paliw w turbinie gazowej
Instalacja suszenia paliw stałych
Instalacja zgazowania biomasy
Instalacja badawcza urządzeń grzewczych małej mocy i paliw stałych
Instalacja odgazowania paliw stałych w złożu stacjonarnym
Wielofunkcyjne stanowiskobrykietowania i granulowania
Instalacja spalania objętościowego paliw
Instalacja zgazowania i oksyspalania paliw stałych w ciśnieniowymreaktorze z cyrkulującym złożem fuidalnym
Instalacja konwersji paliw w reaktorze z tlenkową pętlą chemiczną
Instalacja zgazowania/pirolizy paliw stałych
5/18
INSTALACJIE TECHNOLOGICZNE CCTWNazwa instalacji Wydajność
Instalacje kluczowe
Zgazowanie i oksyspalanie paliw stałych w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym
25 - 50 kg/h (w trybie
oksyspalania)
50 - 100 kg/h(w trybie
zgazowania)
Spalanie objętościowego paliw 15 - 30 kg/h
Suszenie paliw stałych 100 kg/h
Usuwanie CO2 metodą absorpcji aminowej 20 - 100 m3/h
Konwersja paliw w reaktorze z tlenkową pętlą chemiczną 10 m3/h
Spalanie paliw w turbinie gazowej 30 kWel
Badanie urządzeń grzewczych małej mocy i paliw stałych 10 - 100 kW
Odgazowanie paliw stałych w złożu stacjonarnym 40 kg/cykl
Zgazowanie/piroliza paliw stałych 100 kg/h
Zgazowanie biomasy 15 kg/h
Instalacje pomocnicze
Węzeł przygotowania węgla 1500 kg/h
Centrum Symulacji Procesowych, Sterowania, Kontroli i Archiwizacji Procesów CCTW
-
6/18
Instalacja zgazowania i oksyspalania paliw stałych w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem
fluidalnym Instalacja przeznaczona jest do badań procesów zgazowania i tlenowego spalania paliw stałych w warunkach podwyższonego ciśnienia w reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym.
Maksymalny strumień węgla100 kg/h (zgazowanie), 25 kg/h (oksyspalanie)
Maksymalny strumień czynników zgazowujących
O2 - 100 kg/h, CO2 - 380 kg/h, H2O - 40kg/h
Temperatura pracy 800 - 1000°CCiśnienie pracy instalacja ciśnieniowa (0,1- 1,5 MPa)Sterowanie automatyczne
Instalacja wyposażona jest w następujące węzły: mediów zgazowujących i dozowania węgla, reaktora zgazowania i spalania tlenowego, odpylania gazu procesowego i spalin oraz odbioru popiołu oraz karbonizatu, schładzania gazu procesowego i spalin oraz filtrowania wody obiegowej, odsiarczania gazu procesowego i spalin oraz spalania gazu procesowego.
Charakterystyka techniczna
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
7/18
Instalacja przeznaczona jest do badań energetyczno-emisyjnych procesu spalania/współspalania objętościowego paliw stałych, ciekłych i gazowych oraz oksyspalania paliw stałych.
Instalacja wyposażona jest w komorę spalania, odpylacz i chłodnicę spalin, zespół wymiennych palników przystosowanych do spalania paliwo różnym stanie skupienia (stałe, ciekłe i gazowe) oraz podgrzewacze powietrza (pierwotnego i wtórnego). Do instalacji doprowadzone są gazy techniczne oraz procesowe z instalacji zgazowania i oksyspalania paliw stałych w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym.
Nominalny strumień paliwa do palnika głównego
stałe - 20kg/h, ciekłe - 13.8kg/h, gazowe - 20m3/h
Nominalny strumień paliwa do palników dodatkowych
ciekłe - 3.8kg/h, gazowe 6m3/h
Strumień powietrza (pierwotnego, wtórnego) od 150 do 300m3/hTemperatura powietrza (pierwotnego, wtórnego)
Maksymalnie do 650 °C
Ciśnienie pracy atmosferyczneTemperatura pracy do 1000°CSterowanie półautomatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja spalania objętościowego paliwKluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
8/18
Instalacja przeznaczona jest do badania procesu suszenia surowców stałych w suszarce uderzeniowo-wirowej
Instalacja składa się z następujących węzłów: węzła transportu i dozowania węgla wilgotnego, węzła suszenia i odbioru surowca podsuszonego, węzła przygotowania spalin, węzła oczyszczania spalin.
Nominalny strumień doprowadzanego surowca
100kg/h
Nominalny strumień spalin do suszarki 75kg/hUziarnienie surowca ≤3 mmCiśnienie pracy atmosferyczneNominalna temperatura pracy 500°CSterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja suszenia paliw stałychKluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
9/18
Instalacja przeznaczona jest do badań procesu usuwania CO2 ze spalin i gazów procesowych na drodze absorpcji chemicznej w roztworach amin.
Instalacja wyposażona jest w kolumnę absorpcyjną i desorpcyjną , zespół wymienników ciepła oraz grzałkę elektryczną.Do instalacji doprowadzone są gazy techniczne oraz procesowe i spalinowe z wybranych instalacji technologicznych: - instalacji zgazowania i oksyspalania paliw stałych w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym, - instalacji doświadczalnej spalania objętościowego w komorze o wzburzonej turbulencji.
Strumień doprowadzanego gazu 20 - 100 m3/h Ilość absorbentu w obiegu 250 dm3
Ciśnienie pracy instalacja atmosferycznaSprawność usuwania CO2 ok. 90%Nominalna temperatura pracy regeneratora
130°C
Wymiary kolumnwysokość 7 m, średnica 0,265 m
Sterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja usuwania CO2 metodą absorpcji aminowej
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
10/18
Instalacja przeznaczona jest do badań efektywności spalania paliw gazowych w tlenkowej pętli chemicznej oraz testowania nośników tlenu dla tego procesu.
Instalacja wyposażona jest w dwa reaktory fluidalne: paliwowy i utleniania. Do instalacji doprowadzone są: - gazy techniczne, metan, - gaz procesowy z instalacji zgazowania i oksyspalania paliw stałych w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym.
Maksymalny strumień doprowadzanego paliwa gazowego
1 m3/h
Maksymalny strumień doprowadzanego powietrza
15 m3/h
Maksymalny strumień stałego nośnika tlenu 40 kg/hCiśnienie pracy atmosferyczneTemperatura pracy 800 - 1000°C
Wymiary reaktorów fluidalnychwysokość 1m, średnica 0,133m
Sterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja konwersji paliw w reaktorze z tlenkową pętlą chemiczną
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
11/18
Instalacja przeznaczona jest do oceny efektów energetycznych i ekologicznych spalania mieszanek gazu procesowego i ziemnego w turbinie gazowej.
Instalacja wyposażona jest w mikroturbinę gazową, rurociągi: gazu ziemnego, procesowego, azotu, mieszalnik gazów oraz emitor.Do instalacji doprowadzone są gazy: - procesowy z instalacji zgazowania i oksyspalania paliw stałych w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym- gaz ziemny, azot techniczny.
Moc elektryczna mikroturbiny 28 kWel
Strumień gazu ziemnego 0 - 10 kg/hStrumień gazu procesowego 0 - 10 kg/hSprawność cieplna mikroturbiny25% (dla gazu ziemnego)Ciśnienie pracy instalacja atmosferycznaTemperatura spalin 275°CSterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja spalania paliw w turbinie gazowejKluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
12/18
Stanowisko przeznaczone jest do badań energetyczno-emisyjnych urządzeń grzewczych (kotły c.o., piece, kominki itp.), paliw stałych w tym biomasy oraz paliw ciekłych.
Strumień doprowadzanego paliwa stałego 3 -15 kg/hStrumień doprowadzanego paliwa ciekłego 2 - 5 dm3/hStrumień doprowadzanego powietrza 2 - 10 dm3/hCiśnienie pracy ciśnienie atmosferyczneTemperatura spalin na wyjściu z urządzenia grzewczego
do 350°C (max 600°C)
Temperatura wody na wyjściu z urządzenia grzewczego
do 80°C (max 95°C)
Sterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Stanowisko wyposażone jest w opomiarowany układ odprowadzenia spalin, komin z regulacją ciągu i układ odbioru ciepła (z nagrzewnicą powietrzną i chłodnią wentylatorową). Na stanowisko podstawiane jest badane urządzenie grzewcze, które podpina się do układu odprowadzenia spalin i odbioru ciepła. Do tak skonfigurowanej instalacji doprowadza się paliwo testowe. Następuje inicjacja procesu spalania i regulacja parametrów procesowych badanego urządzenia grzewczego. W zależności od rodzaju wykonywanego testu, na stanowisku montowane są odpowiednie układy pomiarowe (analizatory składu gazów spalinowych, czujniki pomiaru temperatury, ciśnienia, przepływu itp.).
Instalacja badania urządzeń grzewczych małej mocy i paliw stałych
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
13/18
Instalacja przeznaczona jest do badań procesów odgazowania paliw stałych w złożu stacjonarnym
Temperatura odgazowania paliw stałych
do 400 do 1050oC w osi wsadu paliwa stałego
Wydajność procesu odgazowania od 20 do 40 kg wsadu paliwa stałego / cykl Sposób chłodzenia karbonizatów w atmosferze gazu inertnegoCiśnienie pracy atmosferyczneSterowanie półautomatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja wyposażona jest w piec elektryczny do odgazowania paliw stałych, komorę chłodzenia karbonizatów oraz w węzeł utylizacji gazu surowego z odgazowania paliw. Węzeł utylizacji gazu surowego składa się z komory spalania, filtra workowego oraz komina.
Instalacja odgazowania paliw stałych w złożu stacjonarnym
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
14/18
Instalacja przeznaczona jest do badania procesów zgazowania paliw stałych, ukierunkowanych na otrzymywanie dwóch podstawowych produktów: gazu procesowego i karbonizatu.
Instalacja wyposażona jest w reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym, układ dozowania surowca, układ separacji karbonizatu z gorącego gazu procesowego oraz układ spalania gazu procesowego. Jako czynniki zgazowujące można stosować: powietrze, parę wodną, ditlenek węgla oraz ich mieszaniny.
Ilość doprowadzanego paliwa 100 kg/h Ilość czynnika zgazowującego 150 - 250 Nm3/hIlość otrzymywanego gazu procesowego 300 - 400 Nm3/h
Ilość otrzymywanego karbonizatu 30 - 50 kg/hCiśnienie pracy ciśnienie atmosferyczneTemperatura zgazowania 800 - 1000oCSterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja zgazowania/pirolizy paliw stałychKluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
15/18
Instalacja przeznaczona jest do prowadzenia prac eksperymentalnych nad procesem zgazowania biomasy w reaktorze ze złożem stałym. Układ doświadczalny służy również do przeprowadzania badań nad procesem oczyszczania gazu procesowego oraz jego efektywnego wykorzystania w dwupaliwowym silniku tłokowym.
Strumień doprowadzanego paliwa 11-15 kg/h
Czynnik zgazowującypowietrze atmosferyczne
Temperatura czynnika zgazowującego
20 - 200°C
Strumień czynnika zgazowującego 25 - 30 kg/h
Ciśnienie pracy ciśnienie atmosferyczne
Temperatura zgazowania 800 - 1000oCSterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Instalacja wyposażona jest w układ dozowania paliwa, generator gazu ze złożem stałym, suchy układ oczyszczania gazu, komorę spalania i dwupaliwowy silnik tłokowy.
Instalacja zgazowania biomasyKluczowe instalacje technologiczne CCTW
Kluczowe instalacje technologiczne CCTW
16/18
Węzeł przeznaczony jest do przygotowania surowców niezbędnych do prowadzenia badań w instalacjach wchodzących w skład CCTW: rozdrobnionego węgla spiekającego lub/i energetycznego, rozdrobnionej biomasy stałej lub paliwa z odpadów do celów energetycznych, mieszanek paliwowych wieloskładnikowych.
Wydajność nominalna 500 - 1000 kg/h
Maksymalne uziarnienie surowca40mm (węgiel), 100mm (biomasa)
Cykl pracy 8 -12 h/dobęCiśnienie pracy ciśnienie atmosferyczneSterowanie automatyczne
Charakterystyka techniczna
Węzeł składa się z dwóch instalacji: rozdrabniania i frakcjonowania, podsuszania i przygotowania mieszanki.
Węzeł przygotowania węglaInstalacje pomocnicze CCTW
Instalacje pomocnicze CCTW
17/18
Projekt nr POIG 01.01.02-24-017/08 Inteligentna Koksownia spełniająca wymagania najlepszej dostępnej techniki
Opracowanie technologii dla wysokosprawnych „zero-emisyjnych” bloków węglowych zintegrowanych z wychwytem CO2 ze spalin
Opracowanie technologii spalania tlenowego dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytem CO2
Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej
Opracowanie zintegrowanych technologii wytwarzania paliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych
Projekty UE, w tym: Research Fund for Coal and Steel
Współpraca z USA: U.S. Department of Energy National Energy Technology Laboratory (U.S. DoE NETL)
PROJEKTY REALIZOWANE W RAMACH
INFRASTRUKTURY CCTW
W LATACH 2010-2015
18/18
INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLAul. Zamkowa 1; 41-803 Zabrze
Telefon: 32 271 00 41Fax: 32 271 08 09
NIP: 648-000-87-65Regon: 000025945
E-mail: [email protected]: www.ichpw.zabrze.pl