Централизованное теплоснабжение от биогазовой ТЭЦ в Финляндии

Планета К. т. н. Александр МОГИЛЕНКО. По материалам Cogeneration & On-site Power Production

Финляндия – один из мировых лидеров в области переработки бытовых отходов. Совсем недавно в стране запущена новая ТЭЦ, работающая на биогазе, который производится на месте из твердых бытовых отходов, а затем очищается от примесей.

Станция Kymijärvi-2 мощностью 90 МВт введена в строй компанией Lahti Energy. На данном объекте применены инновационные технологии для охлаждения получаемого биогаза до температур, при которых примеси можно удалить легче, чем из горячего газа.

Станция построена в городе Лахти, который находится на юге Финляндии. Численность населения составляет 102 тысячи человек. Все бытовые отходы в радиусе 200 километров, полученные от домашних хозяйств, промышленных и строительных предприятий, собираются и перерабатываются муниципальной энергетической компанией Lahti Energy. В указанный радиус попадает и столица Финляндии Хельсинки, расположенная в 100 километрах, где проживает 10 процентов от всего населения страны, насчитывающего 5,2 миллиона человек. Сортировку и подготовку отходов осуществляют специализированные компании-поставщики. Отсортированные отходы доставляются на склад станции.

Эти отсортированные отходы, или «твердое возобновляемое топливо», состоят из пластика, дерева и бумаги, которые не могут быть переработаны, но достаточно богаты энергией, чтобы их газифицировать и сжечь. После разделения отходов поставщикам необходимо измельчить их до компонентов не более 6 сантиметров и уменьшить влажность до уровня ниже 20‑30 процентов. Образцы топлива из каждого грузовика проверяются в лаборатории при въезде на станцию. Kymijärvi-2 может принять два грузовика (или 360 кубометров) отходов в час для газификации, то есть примерно 250 000 тонн отходов в год (в настоящее время в Лахти перерабатывается 94 процента всех отходов).

После проверки и разгрузки твердое топливо помещается в два бункера объемом 7500 кубометров, откуда по 240‑метровому конвейеру доставляется в газогенераторы. Здесь при помощи реактора с циркулирующим кипящим слоем осуществляется его газификация. После этого посредством системы охлаждения температура получаемого биогаза понижается до 400 ° C.

Охлаждение необходимо для очистки газов от нежелательных частиц (соединения металлов и щелочи). Применяемые для охлаждения технологии, которые разработаны компанией Metso Corporation, являются уникальными. Они очищают газ так, что выбросы практически равны нулю, за исключением двуокиси углерода, образующейся при газификации.

Сжигание биогаза позволяет ТЭЦ осуществлять производство электричества и обеспечивать централизованное теплоснабжение. Это весьма эффективно – производственные мощности Kymijärvi-2 составляют 50 МВт по электроэнергии и 90 МВт по теплой энергии.

Котел Metso сжигает 22 кубометра биогаза каждую секунду, или 86 000 кубометров в час; при этом 10 кубометров биогаза энергетически эквивалентны 1 кубометру природного газа. Компания также заявляет об очень эффективном использовании рабочей силы: всего шесть человек (за восьмичасовую смену) могут контролировать весь процесс, а также управлять ТЭЦ Kymijärvi-1, которая будет по‑прежнему работать.

Станция Kymijärvi-1 также была построена компанией Metso и функционирует с 1998 года с использованием угля и газифицированных древесных твердых бытовых отходов в соотношении 85:15. Хотя 15 процентов, на первый взгляд, кажется небольшой величиной, в действительности это 1,2 миллиона тонн древесины, а также сокращение необходимого импорта угля на 700 тысяч тонн. Более того, данная технология сокращает выбросы двуокиси серы на 10 процентов, окислов азота на 5 процентов и выбросы макрочастиц – на 40 процентов. Выбросы тяжелых металлов также снизились.

Экологические аспекты побудили компанию Lahti Energy рассмотреть возможность строительства биогазовой станции, особенно с учетом того, что сжигание биогаза будет давать на 40 процентов больше электроэнергии на тонну топлива из твердых отходов, чем гибридные аналоги. Кроме того, использование твердых отходов заменит импорт 170 тысяч тонн угля.

После ввода в эксплуатацию Kymijärvi-2 станет основным поставщиком энергии, действующим круглый год, а Kymijärvi-1 будет использоваться в качестве резервного источника и в периоды пикового спроса зимой, когда температура окружающей среды может опускаться до –30 °C.
Ожидается, что работа Kymijärvi-1 будет осуществляться до пяти-семи месяцев в году.

Lahti Energy обеспечивает теплоснабжение 7600 абонентов (преимущественно жилые дома и промышленные предприятия) и электроснабжение 87 тысяч абонентов.

Общая стоимость проекта Kymijärvi-2 составила 160 миллионов евро, из которых 7 миллионов предоставил Европейский Союз, а 15 миллионов выделило Министерство занятости и экономики Финляндии в качестве субсидий на новые технологии. Кредиты, полученные от Европейского инвестиционного банка (70 миллионов евро) и Северного инвестиционного банка (50 миллионов евро) составили основную часть финансирования.

Сжигание биогаза признано наиболее эффективным способом использования бытовых отходов. Экологические преимущества выглядят весьма привлекательными: ежегодные выбросы углекислого газа от совместной работы Kymijärvi-1 и –2 составят 230 тысяч тонн по сравнению с 410 тысячами тонн при работе только одной станции Kymijärvi-1.

Логин:
Пароль:
Запомнить меня
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь: