De skjulte potentialer i fremtidens drift af biomasseanlæg

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "De skjulte potentialer i fremtidens drift af biomasseanlæg"

Flemming Johnsen
7 år siden
Visninger:

1 De skjulte potentialer i fremtidens drift af biomasseanlæg Søren Klinggaard & Jesper Cramer FORCE Technology

2 Agenda Måling af korrosion Søren Klinggaard Vision-baseret overvågning og styring af forbrændingen Jesper Cramer Forbedring af driftspersonalets kompetencer Jesper Cramer

3 Nuværende teknologi Energi udnyttelse af brændsel : % Dimensioneret levetid af anlæg: år ofte opleves markante reduktioner i levetiden Drift og vedligeholdelses omkostninger /MW/år

4 Mål Reduktion af korrosion optimerer samtidig Energiudnyttelsen Levetiden Vedligeholdelsesomkostninger Men hvilke parametre har indflydelse på korrosionen?

5 Biofyrede anlæg

6 Korrosion i indfødningssystem Forgasning af biomasse i indfødningstragt etc. Ved forgasning frigives flygtige hydrocarboner og organiske syrer Indfødningssystemet er normalt udført i materialer med lav korrosionsmodstand, således at organiske syrer kan forårsage korrosionsangreb Eddikesyre og myresyre har et dugpunkt på ca. 100 C

Indfødningssystemet er normalt udført i materialer med lav korrosionsmodstand,

7 Korrosion ved lav temperatur Områder med lav temperaturer (skorsten etc.) Kondensering af komponenter i røggassen Kondensat kan være aggressivt overfor komponenter i systemet Aske og belægninger er ofte hygroskopiske (vandsugende) Højt saltindhold Kan give kraftige korrosionsangreb Afhjælpning mindre risiko for korrosion Sikre at vand og andre komponenter ikke kondenserer fra røggassen (Undgå kuldebroer etc.)

Aske og belægninger er ofte hygroskopiske (vandsugende) Højt saltindhold Kan give kraftige

8 Korrosion ved høje temperaturer Direkte reaktion mellem metallet og den omgivende varme røggas Høj-temperatur-korrosion Ses på lavt legeret stål Helt ned til 300 C En tillegering med krom, nikkel og silicium vil hæve metallets modstandsdygtighed overfor korrosion

lavt legeret stål Helt ned til 300 C En tillegering med krom,

9 Høj temperatur korrosion Høj temperatur korrosion af lavt legeret stål

10 Høj temperature korrosion Belægning dannet på kedelrør i affaldsfyret anlæg

11 Høj temperatur korrosion Korrosion forårsaget af saltsmelter på T409 kedel rør (12 % Cr Stål)

12 Høj temperatur korrosion bestemmelse af korrosion ved høj temperatur Emner indsvejst i overheder 2

13 Høj temperatur korrosion Fordele: Ny korrosionssonde Kan installeres i kedlen uden store ombygninger Luftkølet sonde hvilket giver mulighed for at simulere forskellige temperatur niveauer Kan indsættes og udtages uden at forstyrre driften af anlægget Hver korrosions sonde består af 10 korrosionskuponer som kan eksponeres simultant.

forskellige temperatur niveauer Kan indsættes og udtages uden at forstyrre driften

14 Høj temperature korrosion Korrosionssonde Korrosionssonde indsat på Dansk Testcenter for bioenergi Korrosionskuponer

15 This image cannot currently be displayed. Skjulte potentialer Vision-baseret overvågning og styring af forbrændingen Bedre drift ved varierende brændsel og/eller last Optimering af teknologi Forbedring af driftspersonalets kompetencer Simulatorbaseret træning Erfaringer fra kurser i affaldsforbrænding Perspektiver

Bedre drift ved varierende brændsel og/eller last Optimering af teknologi

16 GrateVision Nær Infrarødt Kamera (NIR) Luftkølet kamerahus Kompakt Endoskop med ydre diameter Ø11 mm Robust Udviklet til fyrrum Software Identificerer udbrændingszonens start slutning strålingsniveau, mm. Sender information til proceskontrol-systemet Anlæggets proceskontrolsystem foretager indgrebene i processen

udbrændingszonens start slutning strålingsniveau, mm.

17 GrateVision Software

18 GrateVision Erfaringer fra affaldsforbrænding Proceskontrol baseret på data fra GrateVision giver Mere stabil energiproduktion Drift tættere på optimum uanset om forstyrrelser skyldes Variationer i brændslet Lastændringer Sikker drift uden stop også ved høj last Fastholder forbrændingszonen Viser uhensigtsmæssig drift

om forstyrrelser skyldes Variationer i brændslet Lastændringer Sikker drift

19 GrateVision til biomassefyrede anlæg Hinnerup FVV, Halsnæs FVV og MSK Finansiering FORCE, EUDP og InBiom Partnere Euro Therm, B&W Energi, m.fl. Formål Tilpasning af GrateVision til biomasse Hardware og software Optimering af Risteudformning Euro Therm Styring af rist, primærluft, etc. B&W Energi og Euro Therm

Formål Tilpasning af GrateVision til biomasse Hardware og software Optimering

20 GrateVision til biomassefyrede anlæg Erfaringer Hardware fungerer uden problemer Software tilpasset til kamera i siden af kedlen Identificerer udbrændingszonens slutning Udvikler billedanalyse til at identificere starten Ingen slaggeproblemer

siden af kedlen Identificerer udbrændingszonens slutning

21 GrateVision Software (link to video)

22 GrateVision til biomassefyrede anlæg Kommercialisering Software (platform) Kraftvarmeværker Automatisk udtrækningssystem (kedelrens) Fjernvarmeværker Simplere og billigere systemer Billige kameraer og kølesystem Simplere montage på kedel Minimalt køleluftforbrug

23 Simulatorbaseret træning FORCE Technology har udviklet kursus og simulator Drift af affaldsforbrændingsanlæg Niveau 1 17 kurser siden deltagere fra både drift og vedligehold Danske, svenske og grønlandske anlæg 2-3 kurser pr. år 4 dage inkl. to frivillige aftener FORCE Technology, Kgs. Lyngby Tid Dag 1 Dag 2 Dag 3 Dag 4 08:00 Opfølgning på dag 1 Opfølgning på dag 2 Opfølgning på dag 3 Velkomst og introduktion 08:15 08:30 Snak i grupper Øvelse 2 Øvelse 6 Øvelse 7 08:45 Afstemning af forventninger 09:00 Økonomi Vagtoverlevering og Kommunikation Fjernvarme 09:15 09:30 Intro til anlæg 09:45 10:00 Pause Pause Pause Pause 10:15 10:30 Introduktion til simulator Øvelse 3 Øvelse 6 (fortsat) Øvelse 8 10:45 11:00 Luftforurening Vedligehold 11:15 Øvelse 0 11:30 Bliv fortrolig med simulator 11:45 12:00 Frokost 12:15 Frokost Frokost Frokost 12:30 12:45 Øvelse 10 Øvelse 0 - fortsat Øvelse 3 (fortsat) 13:00 Øvelse 9 13:15 Kursets metode Pause Langtidsdrift 13:30 Benchmarking Kritiske driftsituationer 13:45 Øvelse 4 14:00 Øvelse 1 Pause 14:15 Røggasrensning Pause 14:30 Affald Øvelse 10 Evaluering 14:45 (fortsat) 15:00 Benchmarking 15:15 15:30 Afrunding 15:45 16:00 Rundvisning på FORCE Besøg på Vestforbrænding Skibssimulatorer Transport i egne biler Tank, vindtunneler Friaft en 18:00 18:15 18:30 Aftensmad hos FORCE Aftensmad hos Vestforbrænding

24 Kursets mål At give overblik over udviklingen og betydningen af driftsforstyrrelser igennem hele anlægget At fremme forståelsen for hvordan brændslets egenskaber påvirker driften og de enkelte anlægsdele At fremme forståelse for de økonomiske konsekvenser af uhensigtsmæssig drift og driftsforstyrrelser At fremme forståelsen for betydningen af samarbejde og kommunikation

25 Kursets målgruppe Teknikere på affaldsforbrændingsanlæg med mindst ét års erfaring Kurset udviklet i samarbejde med branchen (DAFONET) Mål Emner Niveau

26 Kursets metode Kursister arbejder i grupper af to Hver grupper har sin egen simulator Driftsforløb (9) med stigende sværhedsgrad Teori, hvor dette er relevant Simulatoren dokumenterer i hvert driftsforløb fx Brændselstilførsel, driftstilstande, energiproduktion, miljøforhold, økonomi, etc.

27 Simulatorbaseret træning Kurset bygger massivt på øvelser med simulatoren Brændslets egenskaber Forbrændingsteori Drift med variationer i brændslet Økonomi Luftforurening og røggasrensning Fjernvarme/el-produktion Vedligehold Kritiske driftssituationer Vagtoverlevering og kommunikation

28 Erfaringer Ved start af et kursus Stor forskel på forståelsen for Processerne Brændslet, forbrændingen, vand/damp-system, etc. Dynamikken i anlægget Økonomien Stor forskel på måden man styrer anlægget i simulatoren hvordan kursisternes virkelige anlæg kører personale fra drift og vedligehold Inddeler kursisterne i grupper med både kort og lang erfaring

29 Erfaringer Ved afslutning af et kursus har kursisterne et godt indblik i Hvordan variationer i brændslet påvirker driften de enkelte anlægsdele energiproduktionen emissionerne Hvordan forstyrrelser udvikler sig Hvor lang tid det tager, før de er væk Anlæggenes økonomi Følsomheden over for uhensigtsmæssig drift

30 Erfaringer Kursisterne er opmærksomme på Tidlige signaler om ændringer i driften Griber tidligere ind Driftsforhold, som giver nedsat effektivitet Kursisterne overvejer indgreb grundigt før handling Ét indgreb ad gangen Betydningen af betydningen af samarbejde og kommunikation Input til egen organisation

31 Erfaringer Vigtigt med udveksling af erfaringer fra egne anlæg Personale fra drift og vedligehold Taler samme sprog Forstår hinandens arbejdsbetingelser bedre Vigtigt med grundig evaluering efter hvert kursus Generelt meget positive tilkendegivelser Mulighed for konstant forbedring af simulator og kursus Enig! Hvad har været positivt? Hvad har været ikke været så godt? Enig! Forslag til forbedringer Forslag til forbedringer Passende niveau i teorien om polering For meget teori om isbjørne af forkromede topstykker Øvelserne om solpletter var meget Der var for lidt mad til frokost og relevante isen var for blød Introduktionen til drageflyvning var Der manglede dybdegående teori om god automatisk procesregulering

32 Simulatorer og kurser Perspektiver Simulatorer til specifikke anlæg i samarbejde med anlægsproducenter/ejere/operatører Kurser i Sverige for operatører på affaldsforbrændingsanlæg Kurser til Grønlands nye Terminal-arbejder og - Affaldsuddannelse FORCE udvikler den eksisterende simulator til Biomasse fyrede anlæg Illustration af korrosionsforhold og reduceret levetid Direkte kommunikation med SCADA-anlæg Ingen selvstændig brugergrænseflade Simulatoren erstatter den virkelige proces Simulering af meget lange driftsforløb (~3 måneder/h)

33 This image cannot currently be displayed. Tak for opmærksomheden Søren Klinggaard Jesper Cramer

Relaterede dokumenter

Dansk Testcenter for Bioenergi

Åbningsseminar Dansk Testcenter for Bioenergi Dansk Testcenter for Bioenergi Muligheder Afdelingschef Industrielle Processer, FORCE Technology Centerleder, Dansk Testcenter for Bioenergi Kristian Lykkemark