TITLUL PROIECTULUI:

CercetĂri privind ELABORAREA unei tehnologii romÂneŞti 

de co-combustie: biomasĂ-cĂrbune

CONSORŢIUL PROIECTULUI:

Coordonator proiect:

SC Filiala Institutul de Cercetări şi Modernizări Energetice – ICEMENERG SA,

Adresa: B-dul Energeticienilor Nr. 8, 032092, sector 3, Bucureşti

Tel:  + 4021-3464736, + 4021-3462769, + 4021-3462772, interior 249

Fax: + 4021-3462790

web: www.icemenerg.ro

Partener 1:

UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ din BUCUREŞTI - Centrul de Cercetări Termice - CCT

Splaiul Independenţei nr. 313, Sector 6, Bucureşti, Cod 060042

Tel.: 0214029158; Fax: 0213181019; e-mail: tpris@caz.mecen.pub.ro; http://mecanica.pub.ro

Partener 2:

INSTITUTUL NAŢIONAL AL LEMNULUI

Şos. Fabrica de Glucoză nr.7, Sector 2, Bucureşti

Tel: 21-2331933; 21-2331556; Fax: 21-2331514; e-mail: office@inl.ro; web: www.inl.ro

Partener 3:

UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ din BUCUREŞTI – Centrul de Cercetare şi Expertizare Materiale Speciale - CEMS

Splaiul Independenţei 313, corp J/JI 110, sector 6, cod 77206,  Bucureşti - România

Tel/Fax : 0213169562; Tel. 0214029261; web: www.pub.ro

Partener 4:

S.C. OVM ICCPET S.A. Oskar von Miller - Institut de Concepţie Cercetare Proiectare Echipamente Termoenergetice

Calea Rahovei nr. 266-268 , Cod 050912, Bucureşti, ROMÂNIA

Telefon: 0040 21 405 77 77;  Fax 0040 21 405 77 50; e-mail: iccpet@ovm-iccpet.rdsnet.ro;

web: www.ovm-iccpet.rdsnet.ro

PREZENTARE PROIECT:

   Proiectul constituie o deschidere a cercetării spre domeniul de mare interes pe plan mondial al procedeului de generare a electricităţii prin ardere combinată biomasă - cărbune, care este pentru România şi nu numai pentru ţara noastră, un început de drum. Această temă se integrează în efortul internaţional început cu conferinţele de la TORONTO şi KYOTO unde au fost stabilite o serie de măsuri pentru realizarea cerinţelor Uniunii Europene care, în conformitate cu CARTEA ALBĂ A POLITICII ENERGETICE PENTRU UNIUNEA EUROPEANĂ, a stabilit ca până în 2010, o pondere de 12% din producţia de energie (termică şi electrică) să fie obţinută din resurse energetice regenerabile (RER).

OBIECTIVE REALIZATE SI REZULTATE OBTINUTE :

Consideram ca tehnologia de co-combustie biomasa-carbune este un procedeu economic si ecologic de valorificare energetica a biomasei in ideea protejarii combustibililor energetici clasici si a utilizarii unei cantitati din biomasa disponibila, care altfel ar polua mediul: apa, solul aerul.

 In etapa I a proiectului s-a realizat:

·       evaluarea cantitativa si calitativa, pe baze de date statistice, a resurselor de biomasa vegetala si agricola existente in Romania prin identificarea tipurilor si surselor de biomasa lemnoasa si agricola care pot fi utilizate in co-combustie cu carbunele;

·        stabilirea potentialului energetic si caracteristicile combustibililor biomasa/carbune.

In etapa a II a a proiectului s-au dimensionat si realizat instalatiile experimentale pentru testarea tehnologiilor de ardere in co-combustie. Instalatiile pe care le-am realizat au fost:

·         instalatia de alimentare cu biomasa compusa din:

-          buncarul pentru biomasa

-          snecul transportor al deseului de la buncar la focarul cazanului

-          motorul de antrenare.

·         mecanismul de actionare a snecului care este un motor de curent continuu alimentat de la reteaua de curent alternativ trifazat, prin intermediul unui convertizor miniatura de curent continuu si care actioneaza asupra snecului prin intermediul unui reductor de turatie

·         gratarul de post ardere pozitionat la partea inferioara a focarului pentru finalizarea procesului de ardere a fost prevazut cu un ventilator de aer pentru insuflarea aerului sub gratar si cu o instalatie de evacuare a cenusii

·         instalatia de alimentare cu gaz de gazogen (obtinut in urma arderii biomasei) pentru arderea lui  in focar impreuna cu carbunele in stare pulverizata

·         cosul existent de evacuare a gazelor de ardere, care a fost inlocuit cu un cos nou.

 Practic  instalatia  de alimentare cu biomasa a deservit toate tehnologiile.

In etapa a III a a proiectului s-au testat cele sapte tehnologiile de co-combustie care se preteaza  la instalatiile si la combustibilii din Romania si anume:

·         Arderea pulverizata a amestecului biomasa (rumegus)-carbune (lignit), prin alimentarea in moara a amestecului

·         Arderea amestecului lignit cu rumegus degradat cu si fara utilizarea de gaze de ardere recirculate

·         Arderea  in contracurent a rumegusului sub forma de pelete cu lignit pulverizat

·         Arderea  pe gratar integrat a huilei cu  maxibrichete de rumegus

·         Arderea  pe gratar integrat a huilei cu  stiuleti cu porumb

·         Arderea lignit-biomasa solida agricola - porumb, fan, coji de floarea soarelui

·         Arderea carbunelui pulverizat cu gaz de gazogen, provenit din gazeificarea biomasei lemnoase, prin arzatoare diferite.

Caracteristicile energetice ale carbunilor utilizati:

·         lignit din Bazinul Muntenia, Cⁱ = 32%, Hⁱ = 1.5%, S_cⁱ = 1.1%, Nⁱ = 0.5%, Oⁱ = 7.9%, Aⁱ = 26.3%, W_tⁱ = 30.7%, Q_icⁱ = 10580 kJ/kg)

·         lignit din Bazinul Oltenia, Cⁱ = 43,28%, Hⁱ = 3,39%, S_cⁱ = 1.2%, Nⁱ +Oⁱ = 8,78%, Aⁱ = 34,45%, W_tⁱ = 8,9%, Q_icⁱ = 16665 kJ/kg).

            Rezultatele obţinute prin cercetările realizate pe instalaţia pilot au evidenţiat următoarele: 

1.      soluţia optimă de dozare a biomasei faţă de cărbune, în funcţie de calităţile acestora;

2.      soluţia optimă de alimentare a biomasei în funcţie de dimensiunea acesteia, a densităţii în vrac în corelaţie cu tehnologia de ardere a cărbunelui (pulverizat, strat fix sau strat pulverizat)

3.      dinamica procesului de ardere, evidenţiată prin lungimea flăcării, câmpul de temperaturi în flacără, temperatura la fine focar, excesul de ardere pe traseul gazelor de ardere

4.      dinamica proceselor legate de emisiile poluante

5.      pragul emisiilor poluante pentru diverse participaţii ale biomasei în procesul de co-combustie

6.      particularităţile procesului de uscare şi de măcinare a biomasei în funcţie de calitatea acesteia pentru tehnologia de ardere pulverizată

7.       gazodinamica stratului fluidizat în funcţie de mărimea şi densitatea biomasei, pentru diverse participaţii masice ale biomasei

8.      influenţa biomasei asupra emisiei de oxizi de azot. A trebuit să se ţină seama de prezenţa semnificativă a azotului nu numai în cărbune ci şi în biomasă

9.      Caracterizarea zgurii rezultate în urma  procesului de co-combustie

stabilirea eficacitatii sistemului de alimentare.    

 In etapa aIVa a proiectului s-au evaluat tehnologiile  de ardere care au fost testate pe instalatia pilot. Din analiza comparativa a tehnologiilor a rezultat ca fiind cea mai performanta Tehnologia de ardere a rumegusului cu lignit pulverizat, care este caracterizata de urmatoarele elemente:

·         Optimizarea  procesului de ardere prin realizarae unei dozari optime a amestecului: 20% biomasa - 80% carbune

·         Realizarea unei incarcari termice a focarului qv = 95 kW/m³, foarte buna, comparabila cu incarcarea termica a unui cazan cu functionare exclusiva pe carbune

·         Realizarae unui exces de aer la sfarsitul focarului 1,3-1,4, valori care se incadreaza in limite normale

·         Nerasele in zgura/cenusa Czg =1,8% / 2,25%

·         Concentratia de NOx = 220 ppm

·         Concentratia de CO 40 ppm

·         Randamentul arderii η = 98,7%

 Tehnologia este viabila si recomandata.

Tehnologia se poate aplica tuturor cazanelor energetice de putere mare. Recomandam aplicarea tehnologiilor de co-combustie prin sistemul de pulverizare la cazanele energetice de 420 t/h.

 Pentru cazanule de 420 t/h consumurile si economiile de combustibil sunt urmatoarele:

·         Consumul anual de carbune                    B=141.750 t/h

·         Consumul anual de  biomasa                   B=28.350 t/h

·         Echivalent caloric 3,75 t/h huila = 6,3 t/h biomasa

·         Economii anuale realizate prin utilizarea biomasei E= 1.350.000 euro/an.

 In etapa a Va a proiectului s-a realizat diseminarea rezultatelor cercetarii

Rezultatele semnificative obtinute in cadrul proiectului  au fost prezentate sub forma de diseminari partiale si finale la  conferinţe, simpozioane, seminarii si mese rotunde care au avut loc în ţară si strainatate.

 Diseminarea a constat in

a. conferinte, simpozioane, workshop-uri                              13

b. mese rotunde                                                                      3

c. publicatii de specialitate, reviste                                         5

d. carti                                                                                     2

CONTACT:

Director de proiect:     Crăiţa TOTOLO

                                       Centrul Termoenergetică

   Secţia Echipamente Termomecanice

               Tel: + 4021-3462769, + 4021-3462772, interior 249

                                       e-mail: craita@icemenerg.ro