Import af gas & kraftvarmeanlæg

Transkript

1 Import af gas & kraftvarmeanlæg Jan de Wit og Lars Jørgensen Dansk Gasteknisk Center (DGC)

2 DGC har af Energinet.dk fået i opdrag At undersøge tekniske konsekvenser af import af gastyper med lavt Wobbetal/brændværdi (lavere end nugældende grænse). Hovedpunkterne i undersøgelsen er: Sikkerhed (apparater/anlæg) Drift Virkningsgrad Emission

3 Nugældende og ønsket Wobbetalsinterval Nugældende span kwh/m 3 n Ønsket udvidelse kwh/m 3 n

4 Bestemmelserne for den leverede gas, teknisk data findes i Gasreglementet (GR-A, Bilag 1 A). Meddelelse om gaskvalitet ved import af gas fra Nordtyskland, Meddelelse fra Sikkerhedsstyrelsen Dec Anlæggets kontrakt med gasleverandør. De to første dokumenter kan downloades fra Sikkerhedsstyrelsens hjemmeside (

5 Undersøgelsesmetode mht. KV-anlæg Skrivelse udsendt til leverandører/fabrikanter primo september Indeholder baggrund/gas-eksempler og fem spørgsmål. Sidenhen og telefonisk kontakt. Opfølgende møder i enkelte tilfælde. Opsamling/rapportering (nov./dec. 2010).

6 Caterpillar CAT 3400 CAT 3500 CAT 3600 G16CM34 Rolls-Royce-Bergen KVGS KRGS B35:40 Wärtsilä 175 SG 220 SG 25 SG 28 SG 32 DF 32 GD 34 SG I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y Gasmotorer, Anlægsportefølje Mest betydende motorfabrikater/serier Jenbacher JMS 200 JMS 300 JMS 400 JMS 600 Andet JMS DEUTZ/MWM G 234 G 604 G 616/620 Waukesha GLD 18 VFG 18 H24 L36 P48 L5790 I alt ca. 700 motorer tilsluttet, inst. effekt er ca MW e, samlet årligt gasforbrug 490 mio. m 3 n Mere end 25 fabrikater, disse har ofte flere serier. Fire fabrikater > 90 % af gasforbruget.

7 Siemens V-64 Tidl. EGT, nu Siemens Typhoon Tornado Rolls Royce TRENT 50/60 GE-General Electric GE- Frame 6 LM 2500 LM 6000 Solar Mars Centaur Gasturbiner Anlægsportefølje ABB GT 10 GT 35 Alison/Centrax KB 5 Centrax Turbec T-100 Ca. 44 gasturbiner tilsluttet, inst. effekt (GT) ca. 725 MW e, samlet årligt gasforbrug 690 mio. m 3 n. Oprindeligt 8 fabrikater, oftest flere serier. Fem fabrikater > 97 % af gasforbruget. Svar fra 4 ud af 8 fabrikater. Svarene repræsenterer ca. 25 % af gasforbruget på GT.

8 Import-gastyper nævnt i forespørgslen

9

10

11 Motorleverandører, der er skrevet til i den aktuelle undersøgelse # Navn Gasforbrugs andel % Respons modtaget? 1 Rolls Royce/Bergen v. RR Marine DK 22 Ja. 2 GE-Jenbacher (DK) 29 Ja, GE Jenbacher Østrig har deltaget i besvarelse, resultater drøftet. 3 Caterpillar (DK) 26 Ja, suppleret af indspil fra US eksperter. 4 Wärtsilä (DK) 18 Ja, suppleret fra flere udenlandske eksperter. 5 Deutz/MWM (DK) 1,6 Nej, rykket flere gange. 6 MAN B&W 0,2 Foreløbigt, rykket for endeligt svar. 7 Niigata (DK repræsentant) 0,01 Ja, suppleret af svar fra teknikere hos Niigata (JP) 8 Waukesha (DK repræsentant) 0,7 Ja, svar fra US formidlet via dansk repræsentant. 9 Senertec (via DK samt UK) ~0 Ikke anvendeligt svar p.t. 10 MiniFrichs 0,02 Ja. 11 MAN Rollo (via dansk serviceagent) 2,4 Ja.

12 Generel forventning mht. gasforbrug, last og virkningsgrad De helt umiddelbare KV-anlæg styres efter elydelsen. Falder denne (fx hvis brændværdi falder), kaldes der på mere gas. Principielt vil gas med højere metantal give et potentiale for øget virkningsgrad, hvis indstilling eller andet ændres. For eksisterende motorer kan komme et lille fald på tale afhængigt hvilken styringsstrategi der lægges (bankning, NOx andet). Forbrændingsstabilitet, forbrændingshastighed og andet kan være anderledes for andre gasser. Motorindstilling skal tilpasses dette. For at sikre bedst opstart mv. vil det være optimalt/nødvendigt(?), om motoren/turbinen har kendskab til aktuel gas og diverse indstillinger hertil på lager.

13 Svar fra GM-fabrikanter/leverandører Sikkerhed: Ikke problematisk! Drift Motorer bør kunne køre på alle de viste gasser. Dynamik: På visse motorer eller anlæg vil formentlig skulle foretages udstyrsændring/udskiftning for at kunne håndtere skift. Et skift mellem yderpunktsgasser over ca. 20 minutter vil så kunne håndteres af hovedparten af motorerne. Et enkelt betydende fabrikat kræver iht. specifikationer væsentligt længere tid. For et antal motorer skal der ske fornyet indregulering/indtrimning af styring, gasrampe mv. Kendskab til aktuel gas ved start og indregulering vil være ønskelig/nødvendig

14 Svar fra GT-fabrikanter/leverandører Sikkerhed: Ikke problematisk på de anførte gastyper! Drift Gasturbinerne bør kunne køre på alle de viste gasser. Det må klarlægges, om det fornødne gastryk kan leveres ved gasforsyning med lav brændværdi. Flere leverandører anfører, at indregulering skal foretage med gas midt i området, frem for yderpunktsgas. Flere leverandører har +/- acceptgrænse på Wobbetal; udvidelsen vil kræve ekstraudstyr. Dynamik: Flere leverandører anfører, at et skift mellem gastyper skal/bør ske over minutter frem for sekunder.

15 Nugældende og ønsket Wobbetalsinterval Nugældende span Generelt I forhold til vanlig gas kwh/m3n +/- 4.7 % - 7.7/ % Ønsket udvidelse kwh/m3n +/- 5.9 % - 9.9/ %

16 Observerede problemer på KV-installationer ved import efterår 2010

17 Observerede problemer ved import efterår 2010 Gasturbiner DGC har ikke kendskab til rapporterede problemer; der er observeret øget m 3 -forbrug. Gasmotorer Et antal motorer har ikke kunnet holde fuldlastydelse. Observeret øget m 3 -forbrug, på enkelte anlæg >15 %. Der er meldt om fald i virkningsgrad. Enkelte anlæg har haft problem med elnet-synkronisering. Enkelte med startproblem. Observationerne er alle fra det syd- og sønderjyske område; de fleste af problemerne knytter sig til et fabrikat.

18 Et anlæg består af flere elementer Gasnettet. Gasrampen. Anlæggets styre- og sikkerhedssystem. Selve motoren/turbinen. Efterfølgende udstyr (lyddæmper/røgkøler/katalysator/skorsten mv.). Disse elementer har indstillinger og rummer måske begrænsninger (tilsigtede eller utilsigtede). Udlæsning af driftsdata (forbrug, virkningsgrad mv. ) på skærm kan være forkert/misvisende, hvis der internt er regnet med fx fast brændværdi for naturgassen eller andet.