Projektet som redovisas i föreliggande rapport har genomförts som en kombination av en detaljerad driftuppföljning och ett antal mätkampanjer i två fluidbäddpannor. I den ena pannan (Högdalen P6 i Stockholm) eldas 100 % PTP medan den andra pannans (Johannes i Gävle) basbränsle normalt är bark. De båda pannorna beskrivs kortfattat nedan.
3.1 Johannes (Gävle Energi)
Figur 4. Foto av anläggningen Johannes i Gävle. Figure 4. Picture of the plant Johannes in Gävle.
A B inm ränsle-atning B C D E F G B inm ränsle-atning A B C D E F G Cvä Dvä
er detaljerat exempel på beteckningar för sondernas placering på plan 3: Cvä = ”vänster sida (SNCR-hål)”, Chö = ”högervägg (höger synglas)”, Dvä =
urnace, front, E and F – furnace, sidewalls, level 1, G feeding level for sulphur additive-, H- furnace, front level 1. To the right is shown a more detailed example of sond positions on level 3.
aerner och togs i drift hösten 1999. Pannan är v typen bubblande fluidiserande bädd (BFB) och har en effekt på 70 MWth. I dagsläget
Bhö Chö Eldstadens tvärsnitt – vy uppifrån
Figur 5. Pannlayout – Johannes med markerade mätpunkter. A – överhettare, plan 6, B och C – eldstaden, sidoväggar plan 3, D – eldstad, frontvägg plan 3, , E och F – eldstad sidoväggar, plan 1, G - Doseringsplan för ammoniumsulfat. Till höger visas en vy uppifrån, som m
”frontvägg (vänster synglas)”, Bhö = ”högervägg (vänster synglas)”.
Figure 5. Boiler layout of Johannes with measuring points marked. A – superheater, B and C – furnace, sidewalls level 3, D – f
Pannan
Johannes ångpanna har levererats av Kv a
levereras all effekt från anläggningen till fjärrvärmenätet via en direktkondensor. Anläggningen är dock förberedd för installation av en ångturbin.
Bäddtemperaturen i pannan är normalt omkring 800 ºC. Tubmaterialet i primäröverhettaren är 15Mo3 och i sekundär- och tertiäröverhettaren 10CrMo910 [1].
Typ av panna: BFB
Leverantör: Kvaerner
70 MWth
Effekt:
Ångdata: 91 bar/480 °C
Rökgasflöde: 40 Nm3/s (vid fullast) Drifttagningsår: 1999
Rökgasrening
Pannan är försedd med SNCR (selektiv icke-katalytisk rening) där insprutning sker av 25%-ig ammoniak för att reducera NOx-utsläppen.
Efter pannan finns ett elfilter för rening av stoft och emissioner i rökgasen. I botten på
d are som transporterar flygaskan till en
ka typer av skogsbränslen, returträ, torv samt utsorterade restprodukter såsom papper, plast etc. Fastbränsle med fukthalter upp till 60 % går att förbränna utan stödolja [1].
Bränslemixen i Johannes under säsongen 2003/2004 har främst bestått av bark med inblandning av varierande mängd returträ. En del utsorterade restprodukter i form av papper och plast har även blandats i bränslemixen periodvis. Tillstånd finns för förbränning av bark och returträ samt för proveldning av papper och plast t.o.m. 27 december 2005. Mer detaljer om bränslemixen under säsongen 2003/2004 ges i driftuppföljningen i kapitel 4.1.2 samt i kapitlet om bränslekarakterisering 6.2. Kravspecifikation för Johannes bränsle finns även i bilaga A.1.
Bränslehantering
Fastbränslet kommer till anläggningen med lastbil och tippas antingen på bränsleplan eller i tippficka. Från tippfickan förs bränslet vidiare via stokermatare, rivarvalsar och kedjetransportör förbi en magnetavskiljare till ett skivsåll. Det som passerar skivsållen överförs via en transportör till ett inbyggt rundlager på 3500 m3. Från rundlagret matas bränslet ut på ett 180 meter långt transportband upp till pannhuset och dagsilon på 100 m3. Från dagsilon transporteras bränslet av en kedjetransportör och sedan vidare till de två cellmatarna som matar in bränslet genom pannans frontvägg.
Beskrivning av Gävle Energis fjärrvärmenät
Till Fjärrvärmenätet i Gävle (s.k. Gävlenätet) levereras fjärrvärme från Johannes fjärrvärmepanna (Gävle Energi AB), Korsnäs AB och Karskär energi AB (placerad inom Korsnäs industriområde). Under sommarmånaderna (maj - mitten av september) levererar inte Johannes fjärrvärme till Gävlenätet utan då står Korsnäs och Karskär Energi för fjärrvärmeleveranserna. Gävle Energi har även mindre oljeeldade reservanläggningar (Ersbo, Carlsborg) som kan användas vid akuta situationer till Gävlenätet. Dessutom har Gävle Energi mindre anläggningar till lokala fjärrvärmenät som ej är hopkopplade med Gävlenätet.
e tre asktrattarna under elfiltret sitter stoftsänd flygasksilo på 350 m3.
Efter elfiltret går rökgaserna vidare via rökgasfläkten till en rökgaskondenserings-anläggning. Rökgaskondenseringen ger normalt en effekt på ca 20 MW, men effekten varierar beroende på bränslets fukthalt.
Bränslemix
3.2 Högdalen P6 (Fortum)
Figur 6. Foto av Högdalen. Figure 6. Picture of Högdalen.
A B C D E A B C D A B C D E
Figur 7. Pannlayout – Högdalen. De markerade höger/vänster, B – Eldstad front, C – A
mätpunkterna benämns: A – Eldstad vskiljare höger/vänster, D – Tomdrag d. Punkt A, C och D ligger på plan 5 och punkt B och E på
d measuring points are named: A – Furnace B – Furnace front, C – particle separator right/left, D – empty pass
rnace.
. Anläggningen har flera en. I panna 6 (P6) förbränns utsorterade papper, trähaltigt byggavfall och plast (PTP) medan övriga all. P6 har en nominell termisk effekt på 91,2 för el- och värmeproduktion. Pannan har vererats av Foster Wheeler och togs i drift 1999.
höger/vänster, E – Eldsta plan 6.
Figure 7. Boiler layout of Högdalen. The marke right/left,
right/left, E – Fu
Pannan
Högdalenverket söder om Stockholm ägs och drivs av Fortum pannor för förbränning av olika avfallsbränsl
industriavfallsfraktioner som
fastbränslepannor eldas med hushållsavf MW och används för att generera ånga le
Typ av panna: CFB
Leverantör: Foster Wheeler
Effekt: 91,2 MWth
Ångtemp/ångtryck: 59 bar/480 °C
Ångflöde: 31,8 kg/s
3
Rökgasflöde: 48 Nm /s (vid fullast) Drifttagningsår: 1999
Högdalen P6 är på flera sätt anpassad för eldning med industriavfall. Bland annat består s värmeöverförande paket av enbart släta tuber. Pannan har även omfattande sotningsutrustning för att undvika beläggningsbildning. Sotning sker genom
an samt drifterfarenheter sammanfattas i abell 2.
amtliga
vattensotning i tomdrag, slaghammare i överhettare 2 och roterande fullängds ångsotare i överhettare 1 och ekonomiser [22]. Överhettare 3, INTREXTM, är placerad i sandlåset. Värmeöverföringsytor och temperaturer i pann
T
Tabell 2. Fakta om komponenter i Högdalen P6 [22]. Table 2. Facts about components in Högdalen P6 [22].
Komponenter
Tomdrag 430-510°C Vertikala släta tuber
Vattensotning sedan sommaren 2003 Enbart positiva erfarenheter
Överhettare 2 410-430°C Vertikala släta tuber
Slaghammare 1 gång/timme
2-3 cm tjock beläggning vid eldningssäsongens slut 2003.
Överhettare 1 380-410°C Horisontella släta tuber
Roterande fullängds ångsotare, 1 gång per 12 h 3 cm tjock beläggning vid eldningsäsongens slut 2003.
Ekonomiser 160-380°C Horisontella släta tuber
Roterande fullängds ångsotare, 1 gång per 12 h Inga beläggningar förrän mot säsongens slut 2003.
Rökgasrening
Precis som för Johannes panna är Högdalen P6 försedd med SNCR för att reducera NOx-utsläppen. Efter pannan renas rökgasen med hjälp av slangfilter efter tillsats av ktivt kol samt kalk i en s.k. NID reaktor. Därefter finns en skrubber med ett surt och ett eutralt steg.
Restprodukterna från slangfiltret matas ut till en flygasksilo på 500 m3.
Bränsle
Som tidigare nämnts är bränslet i Högdalen P6 utsorterade industriavfallsfraktioner som papper, trähaltigt byggavfall och plast (PTP). Bränslet levereras till anläggningen färdigblandat av ett tiotal leverantörer. Bränsleflödet in i pannan är normalt på ca 150 m3/h, vilket motsvarar omkring 30 ton/h.
Kravspecifikationen för Högdalens bränsle finns i bilaga A.1. Resultaten från bränsleanalyserna som gjorts inom projektet redovisas i kapitlet om bränslekarakterisering 6.2.
a n
rbeta 80 m3/h. Denna kross används för att ommer in någon last med grövre Bränslehanteringen in till pannan startar med att det bearbetade bränslet tippas i en
Högdalen P6 har man haft en hel del problem med bränslehanteringssystemet vilket pitel 4.2.6 och 4.2.7.
Bränslehantering
Eftersom Högdalen inte har en fullständig bränsleberedningsutrustning för råavfallet levereras PTP-bränslet till anläggningen färdigblandat. I bränsleberedningsutrustningen finns idag en mindre kross som klarar att bea
krossa överstort material och om det eventuellt k fraktion [6].
tippficka. Från tippfickan transporteras bränslet först via ett skivsåll och sedan en magnetavskiljare. Därefter passerar bränslet ytterligare såll där rejektet går till en kvarn för bearbetning innan det återförs till bränsleströmmen igen. Bränslet lagras i två silos på 4000 m3 vardera. Från dessa silos skruvas bränslet vidare till transportband. Efter att bränslet passerat ytterligare en magnetavskiljare fördelas det på tre mellanlagringssilos, en för varje inmatningslinje i pannan [6].
I
vid flera tillfällen har medfört snedfördelning i pannan som i sin tur har orsakat sintring av bädden. Driftproblemen och de åtgärder som vidtagits beskrivs närmare i driftuppföljningen i ka