Централизованное теплоснабжение в городах Норвегии с использованием тепла отработанных газов и биотоплива
Котлы на биотопливе Bosch вырабатывают тепло, используя технологию, которая не утратит актуальности со временем
Более 400 ГВт·ч – именно столько энергии вырабатывают энергосистемы компании Eidsiva Bioenergi AS ежегодно на девяти предприятиях в Норвегии. Помимо централизованного теплоснабжения, компания также осуществляет подачу пара и электричества в коммунальные и промышленные сети. Компания поставила перед собой задачу на 100 % использовать природные ресурсы и излишки тепла, которые в противном случае пошли бы в отходы, как это бывает, например, в деревообрабатывающей промышленности. Подобное решение положительно скажется на экологии, так как при вторичном использовании тепла существенно снижается уровень выбросов углеводородов в атмосферу. Теплоэлектростанция в Хамаре в основном использует регенерированное отходящее тепло, а также биоэнергию. Отходящее тепло теплоэлектростанция получает в том числе от выходов промышленных процессов. Биоэнергия в виде жидкого биотоплива также используется в качестве источника энергии для новых водогрейных котлов Bosch.
Котлы Unimat UT-M интегрированы в сеть централизованного теплоснабжения города Хамар и вместе могут обеспечивать до 30 000 кВт тепла. Теоретически этой мощности достаточно для теплоснабжения примерно 3 500 домохозяйств. Теплогенераторы Bosch в основном используются в качестве резервных для твердотопливных котлов, а также в часы высоких нагрузок. За счет компактной конструкции водогрейных котлов быстро нагреваются и имеют высокую эксплуатационную готовность для работы по гибкой схеме теплоснабжения. В общей сложности теплоцентраль в Хамаре ежегодно вырабатывает до 120 ГВт·ч тепловой энергии для города с населением 30 000 жителей.
Котлы Bosch на жидком биотопливе
- Эффективное взаимодействие котла и горелки
- Обратный поток отработанных газов для низкого уровня выбросов NOx
- Инновационная система очистки сжатым воздухом без необходимости ручной очистки
- Экологическое, гибкое и эффективное сжигание биотоплива
Эксперты по промышленным котлам из компании Bosch в Дании и их многолетний партнер, шведская компания Compab AB, при участии Reng Consulting AB (консультант клиента по вопросам технологий и энергетики) участвовали в работе над проектом интеграции двух новых теплогенераторов. Цель заключалась в гибкой интеграции нескольких видов биотоплива в систему и разработке соответствующей технологии. «Начнем с того, что автоматический переход с твердого на полужидкое и жидкое биотопливо, которые подаются из трех отдельных топливных баков, усложнил требования к разрабатываемой технологии», – сообщает Педер Ликериус, компания Compab. Благодаря эффективному взаимодействию котлов и горелок при поддержке систем управления, оптимизирующих сгорание, топливо эффективно преобразуется в тепло.
Несмотря на то, что жидкое биотопливо имеет высокий потенциал для экологически чистого производства энергии, вследствие нестабильности своих свойств оно может провоцировать изменения в работе котлов. Для его использования требуются дополнительные технологические компоненты, чтобы идеально сбалансировать КПД и срок службы котла. Например, по сравнению с природным газом жидкое биотопливо иногда горит при более высоких температурах. Благодаря установленной системе обратного потока отработанных газов гарантируется соблюдение норм по уровню выбросов NOx в атмосферу.
«Наш опыт позволил нам предложить индивидуальную систему для гибкого, экологичного и эффективного сжигания жидкого биотоплива.»
Мартин Ламбрехт, Bosch, Дания
При использовании биотоплива на поверхностях теплообменников часто появляются отложения накипи, что может отрицательно повлиять на теплопередачу и КПД. Для решения этой проблемы мы разработали специальную систему очистки сжатым воздухом, обеспечивающую оптимальную эффективность без необходимости в ручной очистке. Вместе с Compab компания Bosch поделилась своим опытом, полученным при реализации других проектов котлов на биотопливе в Дании. «Это позволило нам предложить индивидуальную систему для гибкого, экологичного и эффективного сжигания жидкого биотоплива», – резюмирует менеджер по продажам Мартин Ламбрехт, ответственный за проект от лица компании Bosch в Дании, вместе с менеджером проекта Томом Юлом.
Жидкое биотопливо, которое используется в котельной в Хамаре, производится из горючих отходов подсолнечного, рапсового и растительного масел. Как энергоресурс в виде регенерированного отходящего тепла, данный источник энергии должен считаться климатически нейтральным. С точки зрения выбросов CO2 в атмосферу это биотопливо имеет латентный период сроком один год. Весь объем СО2, образовавшийся при сгорании, уже был поглощен атмосферой годом ранее. Биотопливо сохраняет ограниченные запасы природных ресурсов и позволяет избежать затрат на утилизацию, что делает его жизненно важным компонентом защиты климата. Компания Eidsiva Bioenergi с использованием биотоплива для выработки тепла новыми котлами Bosch может еще больше продвинуться на пути к энергоснабжению будущего согласно политики компании в отношении защиты окружающей среды и повышения уровня экологичности производства.
Гейр Хаген, начальник производства на теплоэлектростанции в городе Хамар, рассказывает об успешной реализации проекта:
«Для нас это был действительно интересный проект. Многие компоненты пришлось адаптировать под установку для сжигания отходов, из которых вырабатывается большая часть тепла в Хамаре. Система котлов на биотопливе полностью интегрирована в уже установленную систему автоматизации и мониторинга. Это очень важно, так как мы сможем добиться оптимальной работы вместе с другими системами. Два котла работают с момента ввода в эксплуатацию осенью 2020 года и уже выработали 3,5 ГВт·ч тепла. Например, из-за сильных морозов в январе и феврале 2021 года мы много использовали новые котлы и смогли без проблем удовлетворить повышенный спрос. Без новых котлов понижение температуры в этом году стало бы для нас серьезной проблемой.»
