Huelva (Уельва) — одна із найбільших електростанцій на біомасі Південної Європи

Розповідаємо про технічні та екологічні аспекти іспанської ТЕС потужністю 50 МВт і може забезпечити потреби міста із 360 000 жителями.

Найбільша в Іспанії та південній Європі електростанція, що використовує лісову біомасу, забезпечує вихідну потужність 50 МВт. Варто відмітити високу розрахункову ефективність циклу з точки зору використання первинного палива для виробництва електроенергії. Фіксуються стабільні та постійні значення виходу електроенергії в мережу.

Енергія для 360 000 жителів

Гарантований обсяг виробництва електроенергії становить близько 370 000 МВт•год на рік, отриманий від турбіни, яка, в свою чергу, приводиться в рух парою під високим тиском. Для цього необхідно близько 366 тис. тонн біомаси на рік. Виробництво відповідає потребам в електроенергії міста з населенням 360 000 жителів.

600 000 тонн/рік переробленої біомаси

Завод має площу близько 65 000 м2 і складається з двох основних операційних частин:

• парку переробки,
• енергетичного острова.

У парку переробки здійснюється підготовка лісової біомаси; лісових відходів, енергетичних культур, колод та пнів евкаліпта зі швидкістю 95 вантажівок на добу. Потужність переробного парку оцінюється приблизно в 600 000 тонн на рік — такої велекої потужності вдалося досягти завдяки використанню передових технологій для попередньої обробки та внутрішньої логістики біомаси.

Як відбувається процес?

Після вивантаження та подрібнення біомаса проходить через півкілометрові конвеєрні стрічки і потрапляє до одного із силосів для зберігання дводенної норми споживання.

Однією із основних характеристик зони переробки є гнучкість в управлінні різними видами біомаси без впливу на виробництво. Цього вдалося досягти завдяки розташуванню обладнання в контурі. Усередині парку переробки біомаси є три зони:

1. Дроблення: має дві однороторні швидкі дробарки, двороторну повільну дробарку та склад для подрібненої біомаси. Тут біомаса обробляється до потрібного розміру для котла, що використовує технологію киплячого шару. Біомаса рухається вздовж рухомого дна зі змінною швидкістю та вивантажується на підземний конвеєр, який доставляє подрібнену деревину для просіювання.
2. Просіювання: тут є різні сепаратори та сита для видалення металів і каменів, які можуть пошкодити котел. У разі, якщо вони перевищують заданий розмір, їх переробляють у млині.
3. Розподіл: біомаса потрібного розміру передається до розподільника, який розподіляє її або до силосів котла, або до бункера для зберігання.

Технологія псевдозрідженого шару

Біомаса правильного розміру подається в котел за допомогою шнеків і бункера з подачею і потрапляє у псевдозріджений шар піску, де відбувається горіння. «Зрідження» досягається завдяки форсункам, розташованим у нижній частині печі, які нагнітають первинне повітря з додаванням піску. Це первинне повітря містить 35-40 відсотків кисню, необхідного для згорання, тому більше повітря (вторинного та третинного) вводиться в піч над киплячим шаром, щоб гарантувати повне згорання.

Очищення газу

Гази від процесу згорання проходять через два електрофільтри та їх вентилятори, щоб усунути летючі частинки перед тим, як потрапити в димохід. Крім того, для зменшення викидів NOx використовується некаталітична система селективного відновлення (NCSR), яка відновлює оксиди азоту до молекулярного азоту за допомогою аміаку.

Допоміжне паливо

Для постачання води, пари, природного газу, мазуту та пропану, необхідних під час запуску, установка підключена до фабрики ENCE.Природний газ використовується як допоміжне паливо. Він надходить під тиском від 35 до 72 бар і подається на пальники під тиском 4 бар. Регулюються і його тиск, і температура.

Водяно-паровий контур

Вода надходить до сервісного резервуара, а звідти до водоочисної установки для виробництва демінералізованої води для циклу. Ця вода зберігається в спеціальному резервуарі і закачується в котел для компенсації втрат від продування.

Цикл починається з подачі води з резервуара. Ця вода перекачується живильними насосами через економайзер – за температури насичення в паровий барабан. Звідти насичена рідина заповнює через природну конвекцію стінки печі, де розміщені поверхні, що випаровуються, щоб повернутися назад у барабан у вигляді насиченої пари. Усередині парового барабана рідина і пара зливаються, і пара розділяється для збільшення її енергії в перегрівачах. Після різних стадій нагріву отримують пару температурою 500ºC і тиском 101 бар та направляють в турбіну, де вона розширюється, досягаючи 0,05 бар і 33ºC, які є умовами вакууму в конденсаторі, використовуючи таким чином енергію пари для вироблення електроенергії. Перепускний клапан перед турбіною захищає її у разі відключення турбіни.

Турбіна

Турбіна має п’ять відборів пари високого та середнього тиску, які використовуються для підігріву конденсату в підігрівачах I та II, підігріву та дегазації живильної води в резервуарі та отримання пари для систем видування золи і пальників котла.

Два вакуумних насоси витягують повітря та інші неконденсовані гази з конденсатора, створюючи вакуум, який покращує продуктивність циклу. Крім того, циркуляційні насоси переміщують воду зі швидкістю 12 000 м3 на годину з басейну холодильної башти до водяних боксів конденсатора, щоб поглинати тепло, що залишається парою при зміні фази. Це викликає підвищення температури циркуляційної води, яка охолоджується разом із потоком повітря в холодильних вежах. Весь процес контролюється з диспетчерської.

Екологічні аспекти

Ця технологія є сталою і безпечною і дозволяє:

• уникнути 300 000 тонн викидів CO2 на рік, порівняно з вугільними електростанціями;
• зменшити NOx, який є у димових газах котла, вдвічі, за рахунок системи «некаталітичного селективного відновлення»;
• полегшити атмосферне розсіювання викидів за рахунок 70-метрової труби, гарантуючи належну якість повітря;
• контролювати викиди частинок в атмосферу за допомогою електростатичних фільтрів для очищення газів згорання, а також використання закритих силосів і критих систем для транспортування біомаси;
• знизити шум на заводі завдяки сучасному обладнанню;
• уникати викидів SO2 завдяки пальникам у котлі на природному газі як допоміжному паливі, які продукуються за використання інших викопних палив.

Електростанція належить компанії ENCE Energía y Celulosa de Huelva. Крім того, ENCE Group є постачальником сталої лісової біомаси, яка є основним паливом. Продажем енергії в мережу також керує безпосередньо ENCE Group. Проєкт реалізований компаніє OHL Industrial і наразі електростанція перебуває в управлінні цієї ж компанії.

---

Джерело: Bioenergy International.