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Gliederung -Hintergrund - Verfahrensbeschreibung Grundlagen - Verfahrensbeschreibung - Verfahren technische Umsetzung - Optimierung - Leistungsentwicklung B.T.S. ITALIA srl/gmbh Via S. Lorenzo, 34 I-39031 Brunico/Bruneck (BZ) www.ts-energygroup.com BR Engineering GmbH Maihofstrasse 95 B CH-6006 Luzern www.br-engineering.ch 2012 2
Warum Holzverstromung? Produktion von CO 2 neutraler und nachhaltiger Energie Holz ist ein idealer Energieträger, mit regionaler Verfügbarkeit, aus dem sich mittels Vergasungstechnologie ein hochwertiges Gas gewinnen lässt. Klassische Biomasseverstromung ist erst ab ca. 5 MW el wirtschaftlich interessant (Dampfprozesse). Quelle: BMU/IE Leipzig Holzvergasung eignet sich für kleinere dezentrale Energieversorgung eine besondere Vorteilhaftigkeit ergibt sich für den Einsatz von Altholz Kommunen, Gewerbe- und Industriebetriebe können Ihre eigen CO2 - neutrale Energieversorgung sicherstellen Nachhaltige Einflussfaktoren für die regionale Wirtschaft Hintergrund 2012 3
Doppelfeuervergasungsreaktor Trocknung Pyrolyse Oxidation 1 Reduktion Oxidation 2 Vergasungsmittel Brennstoff Vergasungsmittel Produktgas Asche Kombiniertes Gegen und Gleichstromverfahren Zwei Zuluftführungen in unterschiedlicher Höhe ergeben einen besseren Brennstoffumsatz Tiefliegende Zuluftführung sorgt für eine nahezu vollständige Vergasung des Brennstoffes Sehr hochwertiges Produktgas Verfahrensbeschreibung Grundlagen 2012 4
Teilprozesse der Vergasung Phasen der Thermochemischen Umwandlung Aufheizung u. Pyrolytische Oxidation Reduktion Trocknung Zersetzung 100-200 C 150-500 C 500-2000 C 800-1100 C Wasserdampf Biomasse Trockene Biomasse Produktgas Pyrolyseprodukte Abgas Kohlenstoff Wärmezufuhr Wärmezufuhr O 2 -Zufuhr Notwendige Randbedingungen Wärmezufuhr Verfahrensbeschreibung Grundlagen 2012 5
Reduktion bei 800 bis 1100 C Boudouard-Reaktion: Heterogene Wassergas-Reaktion: Homogene Wassergas-Reaktion: Methan-Reaktion: Verfahrensbeschreibung Grundlagen 2012 6
Produktgaszusammensetzung Ungefähre Zusammensetzung des Produktgases nach Vergasungsmittel Quelle: FNR, Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe Band 29 Verfahrensbeschreibung Grundlagen 2012 7
Fliessschema Holzlager Trocknung Reaktor Rohgaskühler Wäscher / Kühler Verdichter BHKW Verteilung Filtersystem Fackel Festbrenn- Hack- Rohgas Reingas Abgas stoff schnitzel Bereitstellung Vergasung Gasreinigung Gasnutzung Strom + Wärme Verfahrensbeschreibung 2012 8
Holzqualität entscheidet Verfahren technische Umsetzung 2012 9
Brennstofflagerung 2012 Verfahren technische Umsetzung 10
Brennstoffeinschleusung 2012 Verfahren technische Umsetzung 11
Reaktor Verfahren technische Umsetzung 2012 12
Gasreinigung Verfahren technische Umsetzung 2012 13
BHKW / Fackel Verfahren technische Umsetzung 2012 14
Gesamtansicht Verfahren technische Umsetzung 2012 15
PLS Schrittketten Funktionsgruppe Rohgasbetrieb Reaktor f = 1 (EIN) Softwareschalter sperren, wenn abfahren aktiv Reaktor f ist = Reingas?Eaf GS04 Reaktor f ist nicht im Reingas BHKW = 0 (AUS)?Na0 SSL 20 BHKW = 1 (EIN)?Na0 SSL 20 > 2 Reaktoren im Reingasbetrieb = 2 Reaktoren im Reingasbetrieb Signal Reaktor f Reingasbetrieb = 0 (AUS)?Eaf TV04 in Zeit auf Sollwert min. Klappenöffnung TV04 Reingasbetrieb (beide einstellbar) Anforderung Prio 4 (FLANKE) Statusmeldung zu Einschaltbedingungen Reaktor f (Diese auch für die Bereitmeldung verwenden): -Holzzuführung -Reaktorbefüllung -Rohr-und Filterheizung Reingasklappe = 0 (ZU)?Eaf GS04 =1 (ZU) Regelung Reingasklappe = 0 (AUS)?Caf FI31?Eaf TV04 SW erreicht 30 sek. (Test auf IBN) Zeitbrücke Reingasklappe = 0 (ZU)?Eaf GS04 Zeitbrücke (30 sec.) auf IBN prüfen > 2 Reaktoren im Reingasbetrieb Hauptluftklappe = 0 (ZU)?Ea3 XV33 Anforderung Fackel Rohgas = 1 (EIN) = 2 Reaktoren im Reingasbetrieb DKV?Ma0 M01 = 0 (AUS) DKV?Ma0 M01 = 1 (EIN) Anforderung Prio 4 (FLANKE) Rohgas zur Fackel = 1 (AUF)?Eaf XV05 Rohgas zur Fackel = 1 (AUF)?Eaf XV05 Anforderung Fackel Rohgas = 1 (EIN) Seitenkanalverdichter = 1 (EIN)?La0 M02 Seitenkanalverdichter = 1 (EIN)?La0 M02 Hauptluftklappe = 1 (AUF)?Caf XV33 Hauptluftklappe = 1 (AUF)?Caf XV33 Luftklappe Rostluft = 1 (AUF)?Caf XV34 Luftklappe Kernluft = 1 (AUF)?Caf XV35 Luftklappe Randluft = 1 (AUF)?Caf XV36 Luftklappe Randluft = 1 (AUF)?Caf XV36 Prio 1 2 3 oder 4 aktiv Rohgas zur Fackel = 1 (AUF) Verriegelung aufheben?eaf XV05 Prio 1 2 3 oder 4 nicht aktiv Anforderung Prio 1 (Rücksetzen wenn Abgefahren oder?eaf GS04 =1 (ZU)) Anforderung Rohr- und Filterheizung = 1 (EIN)?Fb0 X04 X07 Anforderung Ascheaustrag / Roststeuerung = 1 (EIN) Reaktor f Anforderung Rohgaskühler = 1 (EIN) Anforderung Rüttler = 1 (EIN) Optimierung 2012 16
PLS Visualisierung Optimierung 2012 17
Rohrleitung Kompensator Optimierung 2012 18
Schadensanalyse Optimierung 2012 19
Reparatur Optimierung 2012 20
Leistungsentwicklung Implementation of measures for optimization since 2010 Optimierung 2012 21
End of presentation Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 2012 22