Project Title: OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Possibilities for reduction of GHG emitted by boilers Deliverable No D12 LOCAL BOILER SEMINARS (SLOVENIA) April 2004 European Commission (Directorate-General for Energy and Transport) Contract no. NNE5/2002/52: OPET CHP/DH Cluster
Local Boiler Seminar (Slovenia) Author(s): Evald Kranjčevič Organisation: Jozef Stefan Institute - Energy Efficiency Centre (EEC) Address: Jamova 39, SI-1000 Ljubljana, Slovenia Tel.: +386 (0)1 588 52 10 Fax: +386 (0)1 561 23 35 E-mail: evald.kranjcevic@ijs.si Web: http://www.rcp.ijs.si/~eec/ European Commission (Directorate-General for Energy and Transport) Contract no. NNE5/2002/52: OPET CHP/DH Cluster
Contents Introduction Seminar Agenda List of Participants Seminar Program (Leaflet) Seminar Materials OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia) Page 3 of 6
INTRODUCTION Short description of activities performed In April 2004 we have organised local seminar on Boilers with 20 participants: The main topics of this seminar were: Legislation (concerning emissions from boilers), Greenhouse emissions reduction and Emission Trading Scheme, Efficient production of heat (Optimisation of boiler-houses), Modern Trends (technology) in boiler industry, Use of biomass in boilers. All sessions were very interesting. However, participants have shown greatest interest for Emission trading scheme, which very hot subject at the moment in Slovenia. OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia) Page 4 of 6
SEMINAR AGENDA Wednesday, April 21 th 2004 9:00 Introduction mag. Tomaž Fatur, IJS-CEU 9:15 Legal Framework and Emission Control dr. Mitja Kožuh, Univerza v Ljubljani, FKKT 9:45 Boilers and GHG Emissions Reduction mag. Evald Kranjčevič, IJS-CEU 10:15 Optimization of Boiler-Houses and Heat Demand dr. Mitja Kožuh, Univerza v Ljubljani, FKKT 10:45 Coffee Break 11:15 Boilers Modern Trends Marjan Pelc, Viessmann, d.o.o. 11:45 Use of Biomass in energy Supply Systems Rado Kotar, Istrabenz energetski sistemi, d.o.o. OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia) Page 5 of 6
LIST OF PARTICIPANTS Zap. št. Priimek in ime Elektronski.naslov Organizacija Naslov Pošta Kraj 1 GRUDEN Tomaž tomaz.gruden@ko-gast.si KOGAST Grosuplje, d.d. Adamičeva 36 1290 GROSUPLJE 2 JUTERŠEK Stanislav uprava@tvtmaribor.si TVT Nova, d.o.o. Preradovičeva 22 2000 MARIBOR 3 KOTAR Rado rado.kotar@istrabenz.si Istrabenz Energetski sistemi, energetske storitve, d.o.o. Delpinova 18 5000 NOVA GORICA 4 KOŽUH Mitja mitja.kozuh@ijs.si Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo Aškerčeva 5 1000 LJUBLJANA 5 KRAMŽAR Franci TRIMO, d.d. Prijateljeva 12 8210 TREBNJE 6 KRANJČEVIČ Evald evald.kranjcevic@ijs.si Institut Jožef Stefan - Center za energetsko učinkovitost Jamova 39 1001 LJUBLJANA P.P. 7 MIKOLIČ Zmago mikolic.zmago@ogrevanje-piran.si Ogrevanje Piran, d.o.o. Fornače 33 6330 PIRAN - PIRANO 8 OVEN Anton anton.oven@dana.si DANA, d.d. Glavna c. 34 8233 MIRNA 9 PELC Marjan marjan.pelc@viessmann.si Viessmann, d.o.o. C. XIV: divizije 116 a 2000 MARIBOR 10 PLANINŠEK Franc franc.planinsek@lj-mlek.si Ljubljanske mlekarne, d.d. Tolstojeva 63 1000 LJUBLJANA 11 AHČIN Vlado vlado.ahcin@domplan.si DOMPLAN, d.d. Bleiweisova 14 4000 KRANJ 12 BRODAR Maksimiljan maksimiljan.brodar@belinka.si BELINKA Perkemija, d.o.o. Zasavska 95 1231 LJUBLJANA - ČRNUČE 13 DOBNIK Bojan bojan.dobnik@kiv.si KIV, d.d. Vransko 66 3305 VRANSKO 14 DOLGAN Dušan toplarna.zelezniki@krajnik.net Toplarna Železniki, d.o.o. Češnjica 54 4228 ŽELEZNIKI 15 DOLŽAN Aleš ales.dolzan@energetika-ce.si Energetika Celje, d.o.o. Smrekarjeva 1 3000 CELJE 16 KAC Andrej andrej.kac@perutnina.si Perutnina Ptuj, d.d. Potrčeva 10 2250 PTUJ 17 MIRTEK Franc franc.mirtek@krka.si KRKA, d.d. Šmarješka 6 8501 NOVO MESTO - KRKA 18 SELAN Boris b.selan@siteco.si SITECO, d.o.o. Tržaška 23 2000 MARIBOR 19 SONJAK Nikolaj nikolaj.sonjak@petrol.si PETROL Energetika, d.o.o. Koroška 14 2390 RAVNE NA KOROŠKEM 20 ŠTAUDOHAR Janez janez.staudohar@iem.si IEM industrijska energetika, d.o.o. Lesno Brdo 61 1360 VRHNIKA OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia) Page 6 of 6
SPLOŠNE INFORMACIJE Seminar o kotlih in potencialu zmanjševanja emisij TGP je organiziran v okviru projekta OPET CHP/DH, ki ga financirata Evropska komisija v okviru 5. OP in Agencija RS za učinkovito rabo in obnovljive vire energije. Namen seminarja je povečati znanje energetskih menedžerjev na področju učinkovite rabe energije (URE), energetskega menedžmenta, finančnih kazalcev ukrepov URE ter vključevanja obnovljivih virov energije (OVE) v energetske sisteme podjetij in zgradb. Kotle, s katerimi proizvajamo toplotno energijo uporabljamo povsod, v industriji in ostalih sektorjih, zato se med seboj zelo razlikujejo, tako po velikosti, tipu, gorivu, itd. Hkrati pa velja, da so kotli največji onesnaževalci, saj pri zgorevanju fosilnih goriv nastajajo škodljive emisije. V času, ko povsod v razvitem svetu potekajo aktivnosti za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov (predvsem ogljikovega dioksida), pa je izbira pravega kotla (in goriva) ključnega pomena. Seminar bodo ob pomoči vabljenih predavateljev vodili strokovnjaki Centra za energetsko učinkovitost Instituta»Jožef Stefan«. Vsi udeleženci bodo prejeli seminarsko gradivo. PROGRAM SEMINARJA 8.30 Sprejem udeležencev 9.00 Uvod Tomaž Fatur, IJS-CEU 9.15 Zakonodaja na področju kotlov in emisijski nadzor Mitja Kožuh, UL - FKKT 9.45 Kotli in zmanjševanje emisij toplogrednih plinov Evald Kranjčevič, IJS-CEU 10.15 Optimiziranje kotlovnic in rabe toplote Mitja Kožuh, UL - FKKT 10.45 Odmor 11.15 Sodobni trendi na področju kotlov Etbin Stropnik, Viessmann, d.o.o. 11.45 Uporaba oplemenitene biomase pri oskrbi s toploto Rado Kotar, Istrabenz energetski sistemi, d.o.o. 12.15 Kosilo Ciljne skupine seminarja Seminar je namenjen energetskim menedžerjem v podjetjih industrijskega, komercialnega in javnega sektorja oziroma vsem, ki so odgovorni za ravnanje z energijo, upravljalcem, projektantom, tehničnemu osebju in vsem drugim, ki želijo poglobiti in dopolniti svoje znanje na področju kotlov in zmanjševanja emisij TGP. Lokacija in termin seminarja Seminar bo potekal 21. aprila 2004 na Reaktorskem centru Instituta»Jožef Stefan v Podgorici pri Ljubljani (predavalnica ICJT). (http://www.rcp.ijs.si/location/pot.html). Pričetek seminarja: 9:00 Napoved seminarja Hkrati napovedujemo tudi seminar na temo»energetsko učinkoviti elektromotorni pogoni«, ki bo predvidoma organiziran v maju 2004. Podrobnejše informacije o tem seminarju vam bomo posredovali v prihodnjih dneh.
Prijavnica za seminar Kotli in potencial zmanjševanja emisij TGP Ljubljana, 21. april 2004 PRIJAVA Prijavnina za seminar znaša 18.000,00 SIT (DDV ni vključen). Prijavnina zajema seminarsko gradivo, osvežitev med odmori in kosilo. Institut "Jožef Stefan" Center za energetsko učinkovitost IME IN PRIIMEK: POKLIC: PODROČJE DELA: TEL./FAKS: E-POŠTA: PODJETJE: NASLOV: DAVČNA ŠT.: DATUM: PODPIS: Izobraževanje energetskih menedžerjev prireja: Institut "Jožef Stefan" Center za energetsko učinkovitost Jamova 39, 1001 Ljubljana v okviru projekta OPET CHP/DH ob podpori 5. okvirnega programa Evropske komisije Organizira seminar KOTLI IN POTENCIAL ZMANJŠEVANJA EMISIJ TGP 21. april 2004 Ljubljana, Institut»Jožef Stefan«, lokacija Reaktorski center Podgorica Prijavo pošljite najkasneje do torka, 20. aprila 2004 na elektronski naslov ceu@ijs.si ali na faks 01/561 23 35 ali po pošti na naslov Institut "Jožef Stefan", Center za energetsko učinkovitost, Jamova 39, 1001 Ljubljana!. Dodatne informacije: Igor Ribič (igor.ribic@ijs.si). Prosimo, če prijavnino nakažete na TRR št. 01100-6030344242 (NLB, d.d., Ljubljana), z obveznim pripisom "Seminar Kotli in potencial zmanjševanja emisij TGP". Račun vam bomo poslali po pošti po končanem seminarju. Izvedbo seminarjev sofinancira: REPUBLIKA SLOVENIJA MINISTRSTVO ZA OKOLJE, PROSTOR IN ENERGIJO AGENCIJA ZA UČINKOVITO RABO IN OBNOVLJIVE VIRE ENERGIJE Izvedbo seminarjev sofinancira: REPUBLIKA SLOVENIJA MINISTRSTVO ZA OKOLJE, PROSTOR IN ENERGIJO AGENCIJA ZA UČINKOVITO RABO IN OBNOVLJIVE VIRE ENERGIJE
Legal Framework and Emission Control dr. Mitja Kožuh, Univerza v Ljubljani, FKKT OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za Kemijo in kemijsko tehnologijo Oddelek za tehnično varnost Zakonodaja in meritve na področju kurilnih naprav Dr. Mitja Kožuh 1
Zakonodaja Uradni list RS št. 73/94 Uredba o emisiji snovi v zrak iz nepremičnih vriov onesnaževanja, Spremembe in dopolnitve Uradni list RS št. 68/96 Uredba o emisiji snovi iz kurilnih naprav Uradni list RS št 73/94 (spremembe in dopolnitve št.51/98, 83/98, 105/00, 50/01, 46/02, 82/02 49/03 ) Uredba o emisiji snovi iz nepremičnih motorjev z notranjim izgorevanjem in nepremičnih plinskih turbin Uradni list RS št 73/94 Uradni list RS št. 68/96 Uredba o taksi za obremenjevanje zraka z emisijo ogljikovega dioksida, dopolnitve in spremembe št. 2/97, 5/97, 24/98, 65/98, 91/02, 67/03 Uradni list RS št. 70/96 Pravilnik o prvih meritvah in obratovalnem monitoringu emisije snovi v zrak iz nepremičnih virov onesnaževanja ter o pogojih za njegovo izvajanje 2
Zakonodaja Odredba o oskrbi malih kurilnih naprav pri opravljanju javne službe pregledovanja, nadzorovanja in čiščenja kurilnih naprav, dimovodnih in prezračevalnih naprav zaradi varstva zraka (Uradni list RS, št. 2/02) Uredba o emisiji snovi v zrak iz velikih kurilnih naprav (Uradni list RS, št. 46/02) 3
Tipi kurilnih naprav Male kurilne naprave Srednje kurilne naprave Velike kurilne naprave Določimo jih v odvisnosti od goriva, ki se uporablja za kurjenje in glede na vhodno toplotno moč naprave Mejne emisijske vrednosti se ločijo z ozirom na nove in obstoječe kurilne naprave Nadzor nad napravami izvaja inšpektorat pritojen za varstvo okolja 4
Izvajanje meritev na kurilnih napravah Predvidevajo se: prve meritve občasne meritve trajne meritve Prve meritve se izvedejo po prvem zagonu novega ali rekonstruiranega vira Občasne meritve se izvajajo periodično in sicer: male kurilne naprave razen atmosferskih plinskih gorilnikov vsako leto večina nepremičnih virov vsake dve leti male kurilne naprave z atmosferkimi plinskimi gorilniki in ter naprave z emisijo manjšo od trikratne mejne količine vsaka tri leta 5
Izvajanje meritev na kurilnih napravah Meritve emisij snovi v zrak se izvajajo tako: da so rezultati meritev reprezentativni da so primerljivi na podobnih virih onesnaževanja pri podobnih obratovalnih pogojih Merilni postopki in metode za meritve emisije snovi v odpadnih plinih se izvajajo ob upoštevanju smernic in standardov Uporablja se oprema, ki ustreza stanju tehnike Uporablja se najboljša razpoložljiva tehnologija, ki pa ne sme povzročati prevelikih stroškov 6
Merilno mesto Vsak vir onesnaževanja mora imeti na vsakem izpustu odpadnih plinov urejeno merilno mesto, ki mora biti dovolj veliko, dostopno in izbrano ter opremljeno tako, da je mogoče izvajati meritve neoporečno, tehnično ustrezno in brez nevarnosti za izvajalca meritev. Merilno mesto mora omogočati osnovno in kontrolno meritev hkrati Pred merilnim mestom je potreben raven del brez spreminjanja preseka v dolžini petkratnega hidravličnega premera in za njim raven del v dolžini dvakratnega hidravličnega premera. Merilno mesto mora biti vsaj pet hidravličnih premerov oddaljeno od izpusta v okolico. Če ni drugače določeno se meri vzorec na globini ene tretjine hidravličnega premera odvodnika. 7
Vzorčenje plina Neekstraktivna metoda: meritev se izvaja direktno v odvodniku: vlažna: O2 Ekstraktivna metoda: iz odvodnika se odjema vzorec plina suha: O2, CO, NO, SO2 vlažna: TOC, NH3, HCl Redčenje: v Evropi se redko uporablja 8
Problemi meritev dimnih plinov Agresiven medij Visoka temperatura Temperaturne spremembe Onesnaževanje (prah, saje) Odziv Zanesljivost Tesnost 9
Vrednotenje emisije Emisija Normiranje in polurne povprečne vrednosti Emisija vira onesnaževanja se nanaša na odpadne pline, ki niso razredčeni bolj kot je to tehnično in obratovalno neizogibno. Izmerjene koncentracije se običajno preračunajo po enačbi: 21 O 2N E N, I = EM, I 21 O2 M E NI Koncentracija pri predpisani računski vsebnosti kisika mg/m3 E MI Izmerjena koncentracija snovi pri normnih pogojih v (suhih) odpadnih plinih O 2N Računska vsebnost kisika v vol. % O 2M Izmerjena vsebnost kisika v (suhih) odpadnih plinih v vol. % 10
Poročilo o opravljenih meritvah Izdela izvajalec meritev in mora vsebovati: Podatke o izvajalcu prvih ali periodičnih meritev Zavezancu in njegovi dejavnosti glavnih tehničkih značilnostih vira onesnaževanja-klasifikacija namenu in vrsti meritev ter o emisijskih veličinah, ki se merijo mestu in času vzorčenja ter meritev uporabljenih merilnih postopkih in merilnih napravah izvedbi posamezne meritve, obratovalnih razmerah in posebnostih rezultatih vsake posamezne meritve vrednotenju izmerjene emisije glede na predpisane mejne vrednosti oceni letne obremenitve okolja zaradi izpuščanja odpadnih plinov izražene z maso v zrak izpuščene snovi 11
Analizatorji plinov Glede na princip delovanja ločimo analizatorje plinov: fizikalni paramagnetni spektrometri plamenski ionski detektorji elektrokemični galvanske celice senzorji s trdim elektrolitom polprevodniški plinski senzorji senzorji z reverzibilno kemično reakcijo 12
Izvajalci meritev Za izvajanje meritev in obratovalnega monitoringa na kurilnih velikih in srednjih kurilnih napravah potrebna akreditacija za male ne! Prve meritve in obratovalni monitoring za male kurilne naprave lahko izvaja le oseba, ki izpolnjuje naslednje pogoje: 1. Da je izvajalec javne službe pregledovanja, nadzorovanja in čiščenja kurilnih naprav, dimnih vodov in zračnikov zaradi varstva zraka 2. Da imajo delavci, ki opravljajo meritve, ustrezno tehnično in poklicno izobrazbo in izkušnje za izvajanje meritev emisije snovi na način, ki ga določa pravilnik 3. Da ima preizkusno in merilno opremo, potrebno za izvajanje meritev 13
Boilers and GHG Emissions Reduction mag. Evald Kranjčevič, IJS-CEU OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia)
KOTLI in ZMANJŠEVANJE EMISIJ TOPLOGREDNIH PLINOV Evald Kranjčevič Institut Jožef Stefan Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
UVOD - OSNOVNE ZNAČILNOSTI Največji emitenti emisij CO 2. Večina industrijskih kotlov bo v sistemu emisijskega trgovanja (EU ETS). Različne velikosti Gorivo (industrijski kotli): večinoma zemeljski plin in lahko kurilno olje Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
PREGLED KOTLOV (glede na tip in vrsto goriva) Parni Vroče-vodni Visoko temperaturni Termo-oljni Drugi SKUPAJ Lahko kurilno olje 149 42 911 31 10 1143 Težko kurilno olje 72 16 26 4 0 118 Zemeljski plin 190 66 210 25 10 501 Utekoč. naftni plin 14 3 68 3 17 105 Lignit 7 0 2 0 0 9 Rjavi premog 9 2 2 0 0 13 Črni premog 0 0 1 0 0 1 Biomasa 2 7 0 0 0 9 Bioplin 0 0 0 0 0 0 Druge goriva 0 0 0 0 0 0 SKUPAJ 443 136 1220 63 37 1899 Vir: ARSO, 2003 Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
Velikost 2000 1800 1899 1600 1400 1200 1000 800 600 1029 764 400 200 0 P < 1 MW 1 MW < P < 10 MW 88 10 MW < P < 50 MW 50 MW < P < 100 MW 7 11 P > 100 MW TOTAL Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
Gorivo 2000 1800 1899 1600 1400 1200 1143 1000 800 600 501 400 200 0 Light Fuel Oil 118 Heavy Fuel Oil 105 Natural Gas LPG Coal (Lignite) 9 13 1 9 0 Coal (brown) Coal (black) Biomass Biogas Other Fuels TOTAL 0 Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
Vrsta (tip) 2000 1899 1800 1600 1400 1200 1220 1000 800 600 400 200 443 136 63 37 0 Steam Hot water High Temp. Thermo-oil Other TOTAL Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
Starost (leto izdelave kotlov) Starost 1 kotlov v Sloveniji 1940 1941 1942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 1 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 0 2 0 1 2 6 9 9 13 15 10 32 31 29 55 48 41 37 60 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 65 79 78 50 34 27 51 38 69 63 70 86 60 73 74 72 69 81 116 1997 1998 1999 2000 2001 2002 n.p. 98 89 21 12 10 5 4 Število kotlov izdelanih v posameznem obdobju Obdobje 1940-1949 1 Obdobje 1950-1959 4 Obdobje 1960-1969 67 Obdobje 1970-1979 477 Obdobje 1980-1989 566 Obdobje 1990-1999 753 Obdobje 2000-27 Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
Geografska umeščenost Geografska umeščenost kotlov (število kotlov po regijah 1 ) Regija 01 Regija 02 Regija 03 Regija 04 Regija 05 Regija 07 552 446 191 244 274 192 Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
EMISIJE CO 2 : CO 2 - taksa Emisijsko trgovanje - priložnost ali ne? Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
DRŽAVNI RAZDELITVENI NAČRT: prvi osnutek (za javno obravnavo) - 2.4.2004 osnutek posredovan Evropski komisiji - 30.4.2004 MOP trenutno pripravlja dodatna pojasnila k državnemu načrtu končna verzija načrta - najkasneje 1.10.2004 Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
OSNOVNE ZNAČILNOSTI NAČRTA: predvidoma 98 upravljalcev (naprav) dva sektorja: termoelektrarne in industrija osnovo pri oblikovanju načrta predstavlja Operativni program zmanjševanja emisij TGP novi vstop (200.000 ton CO 2 za obdobje 2005-2007) - pogoj BAT! Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
ZMANJŠEVANJE EMISIJ: prehod na drugo gorivo (ZP, biomasa, ) boljši izkoristek naprave (manj goriva na enoto proizvoda) nakup emisijskih kuponov Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
ZMANJŠEVANJE EMISIJ: možnosti za zmanjševanje emisij so pri večini slovenskih upravljalcev zelo omejene (uporaba zemeljskega plina) pozornost je potrebno posvetiti energetski učinkovitosti na strani rabe toplote!!! Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
HVALA ZA POZORNOST! Reaktorski center Podgorica, 21. april 2004
Optimization of Boiler-Houses and Heat Demand dr. Mitja Kožuh, Univerza v Ljubljani, FKKT OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia)
Univerza v Ljubljani Fakulteta za Kemijo in kemijsko tehnologijo Oddelek za tehnično varnost Optimizacija porabe in velikosti kotlovnic v Sloveniji Dr. Mitja Kožuh 1
Zgodovina Med letoma 1980 in 1990 je v Sloveniji obratovalo okoli 700 parnih in vročevodnih kotlov lociranih v nekaj sto kotlovnicah ter neznano število majhnih toplovodnih kotlov Kotlovnice so bile projektirane po sledečih principih velikost kotlovnice je bila predimenzionirana zaradi bodoče širitve dejavnosti podjetja kotlovnica je bila normalno projektirana z vsaj enim kotlom v rezervi skoraj po pravilu je bila možna uporaba večih energentov Zaradi zgoraj navedenih dejstev je veliko naprav obratovalo s slabim izkoristkom 2
Zgodovina Po letu 1991 so bila podjetja prisiljena zmanjševati proizvodnjo zaradi izgube trgov Precej podjetij je propadlo Tisti, ki so preživeli so bili zainteresirani za zmanjševanje stroškov V letu 1995 je v Sloveniji Agencija za učinkovito rabo energije začela podpirati in promovirati energetske preglede za indutsrijo in javni sektor 3
Energetski pregledi Varčevalni ukrepi so se najprej uvedli na področju porabe Nadaljevali so na področju prenosa in distribucije Na koncu pregleda je bilo skoraj vedno očitno, da je kotlovnica prevelika in da so bili kotli napačno dimenzionirani Projektna temperatura je bila nekje med 18 o C in 20 o C in tako so bili kotli dimenzionirani na maksimalno porabo energije ne da bi upoštevali, da najnižje temperature nastopajo ponoči, ko po navadi uporabljamo reducirano kurjenje Projektanti so dodajali varnostne dodatke, ki so še dodatno povečevali velikosti kotlovnic predvsem v industriji in pri večjih porabnikih 4
Primer iz tekstilne industrije En kotel je bil moči 2,7 MW na mazut Ostala dva kotla sta bila blok kotla na zemeljski plin velikosti vsak 3,4 MW Normalno obratovanje je bilo z enim kotlom v obratovanju in enem v stanju pripravljenosti Glavna poraba toplote je bila v tehnologiji Zaradi pritiskov trga je podjetje deloma obratovalo tudi med vikendi 5
Primer iz tekstilne industrije Poraba plina glede na stopinjske dneve 14000 12000 10000 Poraba plina [m3] 8000 6000 4000 2000 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 Stopinjski dnevi 6
Primer iz tekstilne industrije 14000 12000 10000 Poraba plina [m3] 8000 6000 4000 2000 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 Stopinjski dnevi 7
Primer iz tekstilne industrije 7.0 2000 6.5 6.0 5.5 1500 M as ni pr eto k pa 1000 re [k g/h 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 500 1.5 1.0 0.5 0 0.0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 Čas [s] 11,9 kg pare 7,54 kg pare 9,21 kg pare 9,6 kg pare 8
Primer iz tekstilne industrije Delo med vikendi je bilo vzrok za veliko sipanje porabe energije na osnovi analize s stopinjskimi dnevi Organizacijski problemi so bili vzrok, da ni bilo korelacije med proizvodnjo in porabo energije Medtem ko porabo energije med vikendi ni bilo moč znižati je bila predlaga drugačna organizacija dela, ki bi prihranila porabo toplotne energije za 50% 9
Primer iz bolnice V kotlovnici so obratovali trije parni kotli velikosti vsak 2,1MW dva kotla sta obratovala na zemeljski plin in en na lahko kurilno olje Na zgradbah so bile izvedene izboljšave (izolacija, nova okna) Pralnico so opuščali in zato je bila poraba toplote poleti zmanjšana na gretje 14 m 3 tople sanitarne vode. 10
Primer iz bolnice Odv isnost rabe ZP od st. dni (celo leto brez omejitve) 4500 s k u p n a d n e v n a r a b a Z P M R P [ S m 3 /d a n ] 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 st. dnevi [ C/dan] 11
Primer iz bolnice Odv isnost rabe ZP od st. dni po dnev ih (celo leto brez omejitve) 5000 s k u p n a d n e v n a r a b a Z P M R P [ S m 3 /d a n ] 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 y = 101,91x + 1304,4 1000 500 y = 96,044x + 923,01 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 st. dnevi [ C/dan] pon tor sre čet pet sob ned Linear (sre) Linear (tor) Linear (pon) Linear (čet) Linear (sob) Linear (pet) Linear (ned) 12
Primer iz bolnice Iz analize stopinjskih dni je bilo ugotovljeno, da je toplotno breme med ogrevalno sezono 2,1 MW (6,3MW) Z analizo je bilo ugotovljeno, da je poletna poraba toplote 8,5 večja, kot bi bila potrebna za ogrevanje 14 m 3 sanitarne tople vode. Predlagana je bila nova toplovodna kotlovnica velikosti 2 MW s tremi kotli in sicer dvema po 800 kw in enim 400 kw z vračilno dobo dve leti namesto obstoječe parne kotlovnice Lokacija nove kotlovnice, ki naj bi bila občutno manjša od stare, bi bila lahko postavljena centralno, kar bi dodatno zmanjšalo stroške toplotnih izgub cevovodov. 13
Zaključki S pomočjo podatkov o dnevni porabi toplote in urnih podatkov o temperaturah lahko izdelamo zelo dobro analizo stopinjskih dni, ki nam da odgovore na naslednja vprašanja: ali je ogrevalni sistem kot celota učinkovit ali je velikost kotlov in kotlovnice ustrezno določena ali lahko zmanjšamo porabo energije z organizacijskimi ukrepi ali lahko povečamo učinkovitost kotlovnice 14
Boilers Modern Trends Marjan Pelc, Viessmann, d.o.o. OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia)
Ogrevalni kotli srednjih in velikih moi Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Obratovanje ogrevalnega kotla Primerjava: konstantna / spremenljiva temperatura kotla 90 Temperatura ogr. sistema (st. C) 80 konstantna temperatura 75 C 70 60 60 C 50 40 30 20 20 15 10 5 0-5 -10-15 -20 Zunanja temperatura (st. C) spremenljiva temperatura Mittel- und Großkessel Folie 1.03 10/2002 Viessmann Werke
Tok toplote skozi steno kotla Kotlovna voda Dimni plini ϑ 0F1 = temperatura površine stene ϑ HG = temperatura dimnih plinov ϑ W = temperatura vode Tok toplote α 1 α 2 = toplotna prestopnost (dimni plini) = toplotna prestopnost (voda) S = debelina stene λ = toplotna prevodnost U U = toplotna prehodnost (poprej k) Mittel- und Großkessel Folie 1.04 10/2002 Viessmann Werke
Temperatura rosiša vodne pare Zemeljski plin (95% CH4) Kurilno olje Temperatura rosiša vodne pare (st. C) Vsebnost CO2 (v vol. %) Mittel- und Großkessel Folie 4.07 10/2002 Viessmann Werke
Nain delovanja enoslojnih in veslojnih ogrevalnih površin Enoslojna stena Dvoslojna stena Kotlovna voda Ogrevalni plini Ogrevalni plini Kotlovna voda Kondenzacija pri zemeljskem plinu Tok toplote Tok toplote Mittel- und Großkessel Folie 1.05 10/2002 Viessmann Werke
Veslojne konvekcijske ogrevalne površine Površine za prenos toplote kotlov Vitoplex in Vitomax Vitomax 300 Vitoplex 300 Mittel- und Großkessel Folie 1.06 10/2002 Viessmann Werke
Nizkotemperaturni oljno/plinski kotel 80 do 460 kw 575 do 1750 kw Mittel- und Großkessel Folie 1.08 10/2002 Viessmann Werke
Nazivna toplotna mo 80 do 460 kw varen in okolju prijazen normiran letni izkoristek: 94 % trovleni kotel z majhno obremenitvijo zgorevalnega prostora, zato nizke emisije škodljivih snovi integrirana zagonska razbremenitev Therm Control lahko nadomesti rpalko za primešavanje s Fastfix montažnim sistemom Mittel- und Großkessel Folie 1.09 10/2002 Viessmann Werke
Nazivna toplotna mo 575 do 1750 kw varen in okolju prijazen normiran letni izkoristek: 94 % trovleni kotel z majhno bremenitvijo zgorevalnega prostora, zato nizke emisije škodljivih snovi brez zahteve po minimalnem pretoku kotlovne vode (obširne vodne površine in velika koliina vode skrbijo za dobro lastno cirkulacijo in zanesljiv prenos toplote) s Fastfix montažnim sistemom Mittel- und Großkessel Folie 1.10 10/2002 Viessmann Werke
Primerjava dvovleni / trivleni kotel Trivleni kotel Dvovleni kotel z obraalno komoro Mittel- und Großkessel Folie 6.32 10/2002 Viessmann Werke
Nizkotemperaturni oljno/plinski ogrevalni kotel 80 do 460 kw 575 do 1750 kw Mittel- und Großkessel Folie 1.11 10/2002 Viessmann Werke
Nazivna toplotna mo 80 do 460 kw veslojne konvekcijske ogrevalne površine za visoko obratovalno zanesljivost in dolgo življensko dobo trovleni kotel z majhno obremenitvijo zgorevalnega prostora, zato nizke emisije škodljivih snovi normiran letni izkoristek: 96 % integrirana zagonska razbremenitev Therm Control lahko nadomesti rpalko za primešavanje s Fastfix montažnim sistemom Mittel- und Großkessel Folie 1.12 10/2002 Viessmann Werke
Nazivna toplotna mo 575 do 1750 kw veslojne konvektivne ogrevalne površine za visoko obratovalno zanesljivost in dolgo življensko dobo trivleni kotel z majhno obremenitvijo zgorevalnega prostora, zato nizke emisije škodljivih snovi normiran letni izkoristek: 96 % integrirana zagonska razbremenitev lahko nadomesti rpalko za primešavanje s Fastfix montažnim sistemom s pohodnim prekritjem kotla Mittel- und Großkessel Folie 1.13 10/2002 Viessmann Werke
Veslojne konvektivne ogrevalne površine Mittel- und Großkessel Folie 1.14 10/2002 Viessmann Werke
Zagonska razbremenitev Therm Control Za Vitoplex 100 (80 do 460 kw) in Vitoplex 300 (80 do 1750 kw) Mittel- und Großkessel Folie 1.17 10/2002 Viessmann Werke
- tip M241 Nazivna toplotna mo 2100 do 15 000 kw Mittel- und Großkessel Folie 2.04 10/2002 Viessmann Werke
Zagonska razbremenitev Therm Control Vitoplex 100/ 300 Mittel- und Großkessel Folie 1.18 10/2002 Viessmann Werke
Kondenzacijska tehnika Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Princip zgorevanja O 2 CH 4 O 2 H 2 O H 2 O CO 2 CH 4 + 2 O 2 = CO 2 + 2H 2 O Folie Mittel- und Großkessel 4.03 10/2002 Viessmann Werke
Fizikalne zahteve za vodenje ogrevalnih plinov in kondenzata Ogrevalni plini Kotlovna voda Kondenzat Mittel- und Großkessel Folie 4.09 10/2002 Viessmann Werke
Nazivna toplotna mo 88 do 978 kw Mittel- und Großkessel Folie 4.10 10/2002 Viessmann Werke
Tip CT 3 vertikalno namešene Inox- Crossal izmenjevalne površine iz nerjavnega jekla 88 in 116 kw z moduliranim sevalnim MatriX gorilnikom uinkovit prenos toplote in visoka stopnja kondenzacije normiran letni izkoristek 109 % dva nastavka za povratno vodo - ogrevalni krogi z nizko temperaturo povratka so prikljueni loeno od 187 kw dobavljiv v razstavljivi izvedbi Mittel- und Großkessel Folie 4.11 10/2002 Viessmann Werke
Inox-Crossal ogrevalne površine iz plemenitega nerjavnega jekla Mittel- und Großkessel Folie 4.13 10/2002 Viessmann Werke
Tip CR3 vertikalno namešene Inox- Crossal ogrevalne površine iz nerjavnega jekla uinkovit prenos toplote in visoka stopnja kondenzacije normiran letni izkoristek: 109% dva nastavka za povratno vodo - ogrevalni krogi z nizko temperaturo povratka so prikljueni loeno kompaktna, nizka izvedba Mittel- und Großkessel Folie 4.14 10/2002 Viessmann Werke
Izkorišanje kondenzacije do 6600 kw z vertikalno namešenimi Inox-Crossal oz. Tubal ogrevalnimi površinami iz nerjavnega jekla 1.4571 za obratovanje s plinom in kratkotrajnim obratovanjem z oljem, iz 1.4539 za obratovanje z oljem kompaktna izvedba - s postavitvijo za kotlom se prihrani prostor po izbiri se lahko celoten povratek ali za optimiranje kondenzacije le del povratne vode vodi skozi Vitotrans 333 Mittel- und Großkessel Folie 4.18 10/2002 Viessmann Werke
Reference 2004 Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Toplarna Jesenice ( 2 x Vitomax 200 10 MW) Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Bolnica Maribor ( 2 x Vitomax 200 6.5 MW in parni kotel) Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Mittel- und Großkessel Folie 1.01 10/2002 Viessmann Werke
Use of Biomass in energy Supply Systems Rado Kotar, Istrabenz energetski sistemi, d.o.o. OPET CHP/DHC Work Package 5 Task 3 Local Boiler Seminar (Slovenia)
ISTRABENZ ENERGETSKI SISTEMI Uporaba oplemenitene biomase pri oskrbi s toploto Rado Kotar
Opelemenitena biomasa Oplemeniteno gorivo iz biomase (lesa) Surovina: ostanki lesne in žagarske industrije Lesni stiskanci: - peleti - briketi
Oplemenitena biomasa BRIKETI Oblika: premer 60 do 120 mm dolžina do 250 mm Uporaba: kurjenje v običajnih pečeh na drva kamini pizzerije Material: lesna vlažnost <15% Način dobave v kartonastih škatlah do 20 kg zaviti v termo folijo Tehnologija izdelave
Oplemenitena biomasa PELETI Oblika: premer 4 do 10 mm (6 mm) dolžina do 50 mm (30 mm) Uporaba: kotli na pelete (Avstija) sobne peči na pelete (Italija) Material: lesna vlažnost <11% Način dobave razsuto stanje (dovoz s cisterno) big bag-i (1000 do 1500 kg) vreče (15 kg) Tehnologija izdelave
Standardi za pelete - primerjava AVSTRIJA ŠVEDSKA NEMČIJA ONORM M 7135 SS 18 71 20 DIN 51731 Dimenzija: mm mm mm premer 4 D 10 6 D 10 dolžina 5 x D 5 x D Nasipna gostota 500 kg/m 3 Volumska gostota 1,12 kg/dm 3 1-1,4 g/cm 3 Vlažnost 10 % 10 % 12 % Vsebnost pepela 0,5 % 1,5 % 1,5 % Kurilnost 18,0 MJ/kg 16,9 MJ/kg 17,5 19,5 MJ/kg 5 kwh/kg 4,7 kwh/kg 4,9 5,4 kwh/kg Veziva prepovedana količina in vrsta morajo biti podana
Linija za proizvodnjo peletov v Nazarjah Sinergija s proizvodnjo ivernih plošč Kapaciteta linije: 20.000 t letno Sestava materiala: 70% listavcev 30% iglavcev Začetek proizvodnje 27.05.2004 Razširitev proizvodnje
Ogrevalni sistemi zemeljski plin Primer stanovanjske hiše: rezervoarja ni priprava TSV z bojlerjem ali s pretočnim grelnikom dostava goriva prek cevovoda
Ogrevalni sistemi UNP Primer stanovanjske hiše: rezervoar za plin priprava TSV z bojlerjem ali s pretočnim grelnikom dostava goriva s cisterno
Ogrevalni sistemi - ELKO Primer stanovanjske hiše: rezervoar za gorivo priprava TSV prek bojlerja dostava goriva s cisterno
Ogrevalni sistemi peleti Primer stanovanjske hiše: zalogovnik za pelete priprava TSV z bojlerjem dostava goriva s cisterno
Ogrevanje s peleti - zalogovnik volumen zalogovnika 2x večji kot za ELKO možnost dostopa v zalogovnik 2 priključka DN100 odvzem peletov prašnotesna izvedba variatne rešitve zalogovnikov
Ogrevanje s peleti - kotlarna Ustrezna velikost Ognjeodporni zidovi Dovod svežega zraka min 400 cm 2 Samozapirajoča vrata kotlovnice Vlagoodporen dimnik
Ogrevanje s peleti - kotel Udobje Avtomatski vžig Kontroliran dovod zgorevalnega zraka Izkoristek do 93% Avtomatsko čiščenje pepela
Primerjava cene kwh energije nabavna cena kurilnost (kwh) cena/kwh Zemeljski plin (nm 3 ) 96,0 9,45 10,70 UNP (kg) 166,2 12,75 13,72 ELKO (l) 100,7 10,08 10,49 Peleti (kg) 36,1 4,9 8,01
Povzetek Trg z oplemeniteno biomaso se razvija Subvencioniranje s strani države (AURE) Okolju prijazna energija Narodnogospodarske koristi Nižji obratovalni stroški
Istrabenz energetski sistemi, d.o.o. Delpinova ulica 18 5000 Nova Gorica Tel. + 386 5 33 11 974 Faks + 386 5 33 11 979 E-mail: info.energetskisistemi@istrabenz.si www.istrabenz-es.si