Waste to Energy International Тел.: +372 712 0554 Почта: [email protected]

Blog

Home»Новости»Полезное использование газовых отходов для обеспечения предприятий мощностью и паром

Полезное использование газовых отходов для обеспечения предприятий мощностью и паром

Уменьшение стоимости, увеличение прибыли и определение новых экологических стандартов для производства этанола

От этаноловой индустрии требуют уменьшения экологического воздействия. Индустрия непрерывно подталкивается к уменьшению как загрязнения воздуха, так и выбросов углекислого газа путём ввода регулирующих мер и стандартов на топливо.

Процесс производства этанола требует много энергии, использует большое количество электричества и пара. Это влияет на выбросы углекислого газа от основного оборудования предприятия, совместно с выбросами от энергетических систем.

Процесс производства этанола также генерирует газовые отходы, состоящие из летучих органических веществ (ЛОВ), которые требуется уничтожить. Большинство этаноловых заводов предпочитают использовать термические окислители для уничтожения ЛОВ. Однако, эти потоки отходящих газов имеют экстремально низкую энергетическую плотность, заставляя покупать природный газ трубопроводного качества для смешения с ЛОВ и последующего уничтожения.

Стоимость этого дополнительного природного газа, вместе с со стоимостью обслуживания и поддержки термических окислителей при эксплуатации в соответствии с экологическими стандартами, может быть до $500,000 и более в год. Это добавляет выбросы углекислого газа в общие выбросы предприятия, поскольку любой дополнительный газ, сожжённый в термическом окислителе, производит дополнительные выбросы CO2.

Ener-Core-2015-03-23-1

Pacific Ethanol, Inc. – лидирующий производитель и распространитель возобновляемого топлива на западе США – решил вместо продолжения роста расходов на уничтожение отходящих газов использовать новую технологию повторного полезного использования газовых отходов. Компания решила внедрить продвинутую когенерационную систему от Dresser-Rand, которая использует систему последовательного окисления Ener-Core. Система энергетического окисления предлагает революционную альтернативу сжиганию отходящих газов в факелах, обеспечивая соответствие затратным экономическим стандартам, и в то же время генерируя для предприятия энергию и пар из низкокачественных газовых отходов, уменьшая таким образом закупки электричества и природного газа.

Когенерационная установка будет использовать две (2) 1.75 MW газовых турбины Dresser-Rand KG2-3GEF с соответствующими последовательными окислителями Ener-Core (“KG2-3GEF/PO”). Каждое устройство выдаёт 1.75 MW электричества и 12,500 фунтов/час пара из теплообменника – генератора пара.

Ener-Core-2015-03-23-2

Диаграмма ниже показывает расчётные* сокращения выбросов CO2 для Pacific Ethanol вследствие уменьшения закупок электричества, использования когенерационного пара для уменьшения закупок природного газа, и уничтожения побочных продуктов процесса в виде ЛОВ в окислителе Ener-Core. Уничтожение ЛОВ позволяет сократить закупки природного газа на 2 млн БТЕ/час или почти 17,000 млн БТЕ в год.

Ener-Core-2015-03-23-3

*Рассчитано с использованием EPA CHP калькулятора и (средних) выбросов CO2 для калифорнийской сети http://www.epa.gov/chp/basic/calculator.html

Уменьшение выбросов CO2 зависит от объёма сэкономленного природного газа, требуемого для выработки мегаватта сэкономленной электрической мощности. Сетевая экономия на выбросах CO2 зависит от того, какой основной источник топлива используется для централизованной генерации электроэнергии. Таблица ниже показывает сэкономленный CO2 от использования всего электричества и пара от двух (2) KG2-3GEF/PO. Уменьшение выбросов CO2 в других штатах США приводится для Калифорнии, которая использует очень мало угольных электростанций, и штатов среднего Запада, которые используют больше угля для производства электроэнергии.

Ener-Core-2015-03-23-4

**Включая годовую экономию природного газа от прекращения использования термического окислителя.

Предыдущая таблица предполагает, что используемый термический окислитель заменяется когенерацией Ener-Core. Уникальный энергетический окислитель Ener-Core может работать при значительно более высоких количествах ЛОВ, таким образом позволяя турбине Dresser-Rand использовать меньшее количество природного газа. Более высокие количества ЛОВ, используемые в энергетическом окислителе, усиливают эффект сокращения выбросов CO2, производимый уникальной когенерационной системой, состоящей из турбины Dresser-Rand и энергетического окислителя Ener-Core. Дальнейшее уменьшение выбросов CO2 выгодно заводу по производству этанола, поскольку снижает углеродоёмкость (CI) конечного продукта.

Энергетический окислитель Ener-Core контролирует концентрации и условия внутри окислительного реактора, чтобы высвободить химическую тепловую энергию из ЛОВ и топливных газов. Он полностью уничтожает ЛОВ, в то же время удерживая эмиссию NOx ниже даже самых строгих норм, производя тепло при подходящей температуре и давлении, чтобы вращать газовую турбину.

Ener-Core-2015-03-23-5

В компании Pacific Ethanol 3.5-мегаваттная когенерационная система с энергетическим окислителем заместит большую часть электричества, закупаемого сейчас из сети и обеспечит существенную часть потребности в паре. Ожидается, что проект уменьшит энергетические расходы предприятия на сумму от 3 до 4 млн долларов в год, благодаря производству 29,000 МВт·ч электричества и 208 млн фунтов пара. Установка такой же системы на другом этаноловом заводе приведёт к другим уровням экономии, в зависимости от локальных сетевых цен на электричество и газ. Диаграмма ниже показывает уровни экономии, которые могут быть достигнуты от преобразования ЛОВ в энергию.

Ener-Core-2015-03-23-6

Посредством внедрения этой инновационной системы, Pacific Ethanol становится пионером в полезном использовании потоков газовых отходов, что существенно уменьшают затраты на эксплуатацию, в то де время уменьшая эмиссию.

Поскольку завод в Стоктоне будет генерировать локальную электроэнергию и пар из газовых отходов, он существенно уменьшит закупки электричества и природного газа. Это выразится в немедленном сокращении производственных расходов на топливо и обслуживание термического окислителя, уменьшении экологического воздействия вследствие меньших выбросов в атмосферу.

Продвинутая когенерационная система от Dresser-Rand и Ener-Core позволит заводу в Стоктоне быть менее зависимым от будущих изменений цен на электричество и природный газ, и тем менее зависимым, чем большее количество ЛОВ или альтернативных газовых источников будет использовано вместо природного газа. Большие количества ЛОВ или альтернативных газовых источников обеспечивают нулевую или низкую стоимость дополнительного топлива. Влияние на операционные расходы использования бесплатных ЛОВ или дешёвого альтернативного газа показано на диаграмме ниже
.

Ener-Core-2015-03-23-7

Наконец, предприятие Pacific Ethanol в Стоктоне должно соответствовать одним из наиболее строгих в мире ограничениям на выбросы NOx. После ввода в эксплуатацию новой когенерационной системы, эмиссия NOx от этанолового завода в Стоктоне будет, видимо, самой низкой в США. Pacific Ethanol, совместно с Dresser Rand и Ener-Core, ожидает, что это решение установит новые стандарты на выбросы в атмосферу и операционную эффективность производства этанола. Другие производители этанола могут также получить выгоды от этой прорывной в экологическом и энергетическом плане технологии для уменьшения их операционных затрат или для расширения деятельности, если они ограничены локальными экологическими лимитами.

Leave a Comment

*