Technik und Zukunft der Pyroforce® - Holzverstromung

Präsentation zum Thema: "Technik und Zukunft der Pyroforce® - Holzverstromung"—  Präsentation transkript:

1 Technik und Zukunft der Pyroforce® - Holzverstromung
Martin Schaub, VR Präsident Willy Gemperle, VR Herbert Gemperle, VR Delegierter

2 Inhalt Einführung Hintergrund Vergaser Design Synthesegasreinigung
Motor Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen Bsp. Nidwalden

3 Einführung Pyroforce® entwickelte einen Kleinvergaser für
Abfallholz Frischholz Grösse: 100 bis 500 kW (el) CTU entwickelte das zugehörige Synthesegasreinigungssystem um: Die Emissionsstandards für Abfallholz einzuhalten Ein System zu betreiben, welches sowohl für Altholz wie Frischholz geeignet ist ohne zu grosse Kosten für Frischholz zu erzeugen Einen Motor mit hoher Verfügbarkeit zu betreiben PYROFORCE und CTU gründeten gemeinsame Vermarktungsfirma für das Produkt: PYROFORCE Conzepte AG

4 Einführung Eine Erstanlage (Demo-Anlage) wurde 2000/2001 in in Spiez (Schweiz) gebaut und seit her betrieben und optimiert Grösse: 150 kW (el), 200 kW (thermisch, Heisswasser) Betrieb mit Altholz und Frischholz

5 Inhalt Einführung Hintergrund Vergaser Design Synthesegasreinigung
Motor Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

6 Hintergrund Vergasung krankte an schlechter Verfügbarkeit
Strom aus Holz ist ein altes Postulat und mit Dampfturbine machbar Für kleine Leistungen ist die Dampfturbine zu teuer Vergasung mit Motor führt bei tieferen Kosten zu Höherem Wirkungsgrad KWK ohne Erniedrigung des Stromwirkungsgrades Vergasung krankte an schlechter Verfügbarkeit und zu hohem Unterhaltsaufwand

7 Hintergrund Kleine Vergasungsanlagen geeignet für kleineren Wärmebedarf  optimale Anwendung der KWK EEG fördert die kleinen Vergasungsanlagen NawaRo-Bonus Technologiebonus Geeignet für KWK Bonus Modellreihe der PYROFORCE® - Holzverstromungsanlagen angepasst an den ‚Kleinbedarf‘ Strom Wärme Holzbedarf (jato) Model kW 180 kW Modell kW 370 kW Modell kW 550 kW Modell kW 790 kW

8 Inhalt Einführung Hintergrund Vergaser Design Synthesegasreinigung
Motor Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

9 Vergaser Design Festbett, 2-Zonen Vergaser
Pyrolyse Gas fliesst durch heisse Zone  sehr wenig Teer Hohe Verbrennungstemperatur (ca. 1300°C)  wenig Teer Gasentnahme nach Reduktionszone und Vorwärmung bei ca. 600°C

10 Inhalt Einführung Hintergrund Vergaser Design Synthesegasreinigung
Motor Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

11 Synthesegas Reinigung Anforderungen
Zu entfernende Vergasungsprodukte: Asche (Staub) Russ Teere Ammoniak? H2S? Wasser Zu entfernende Giftige Produkte von Altholz Schwermetalle (vor allem Quecksilber) Chlor (HCl) von PVC Beschichtungen und Holzschutzmitteln

12 Synthesegas Reinigung Approach
Stufe 1: Kühlung auf ca. 160°C  verhindern von Verstopfungen durch Teer/Russ wichtig! Stufe 2: Filtern mit Precoating  Entfernen von Feststoffen  Entfernen von Säuren  Entfernen von Schwermetallen mittels zusätzlichem Adsorbens  Entfernen von klebrigen (hoch siedenden) Teeren Stufe 3: Weitere Kühlung in Waschkolonne  Reduktion des Wasseranteils  Kondensation/Absorption von schweren KW  Partielle Absorption von Ammoniak

13 Inhalt Einführung Vergaser Design Synthesegasreinigung Motor
Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

14 Motor Standard GE-JENBCHER Gasmotor (J208/JMS312/316/320)
Adaptation des Zwischendruckes wegen des Schwachgases Adaptation des Zwischenkühlers wegen des Schwachgases Sonst keine wesentlichen Änderungen nötig Abgaskatalysator für NOx / CO Reduktion

15 Inhalt Einführung Hintergrund Vergaser Design Synthesegasreinigung
Motor Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

16 Nebenprodukte Mehrere Nebenprodukte entstehen in der Vergasung
Asche aus dem Vergaser  sehr tiefer Restkohlenstoffgehalt (<5%) Russ/Teer aus Zyklon  kann rezykliert werden Asche aus dem Filter  kann (nur) für Frischholz rezykliert werden Öl/Teer aus Wäscher  Kann rezykliert werden Kondensat aus Wäscher  kann nur durch Vortrocknung entsorgt werden („Übertrocknung“) Pelletisierung der Produkte ermöglicht Rezyklierung!

17 Inhalt Einführung Hintergrund Vergaser Design Synthesegasreinigung
Motor Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

18 Gesamtprozess

19 Inhalt Einführung Vergaser Design Synthesegasreinigung Motor
Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

20 Betriebsleistung Motor ist seit über 17000 h gelaufen
Viele Starts/Stops wegen Mo-Fr-Betrieb Sehr wenige Abschaltungen wegen des Motors Sehr wenige Abschaltungen wegen der Gasreinigung nach der Inbetriebnahmezeit Zeit zwischen Reinigungen heute: > 2500 h Schmierölwechsel Motor: > 4500 h (vorhergesagt: < 1000 h) Ammoniak muss nicht abgeschieden werden  keine Einschränkung des Motors / Öls Hauptprobleme heute: Holzzufuhrsystem, Instrumente

21 Betriebserfahrungen Wichtige Parameter: Holzfeuchte  In line Trockner
Grösse der Schnitzel Schmelzpunkt der Asche (Altholz)

22 Impressionen Holzförderung im Lager Holzförderung zur Anlage
Holzförderung in Trockner

23 Impressionen Oberer Teil des Vergasers (Oxidationszone und Eintrag)
Unterer Teil des Vergasers (Reduktion und Austrag)

24 Impressionen Filter (Oberteil) Filter (Unterteil)

25 Impressionen BHKW Gebläse

26 Impressionen Fackel und Dachkühler

27 Inhalt Einführung Hintergrund Vergaser Design Synthesegasreinigung
Motor Nebenprodukte Prozess Betriebserfahrungen Modulgrössen

28 Modulgrössen Grösse (el) Abwärme (th) Motortyp 150 kW 180 kW J208
300 kW kW JMS 312 450 kW kW JMS 316 600 kW kW JMS 320 Jede Kombination weiter möglich (2x450 kW mit 1x JMS 612) etc.

29 Schlussfolgerungen Vergasung war immer erwünscht, scheiterte aber an der Verfügbarkeit Es ist gelungen, ein System zu entwickeln, welches hohe Verfügbarkeit aufweist und wenig Nebenprodukte erzeugt Die PYROFORCE® - Holzverstromungsanlagen sind heute reif für die industrielle Anwendung Erste kommerzielle Systeme in der IBN und im Bau, mehrere Projekte in D/A/CH im Bewilligungsverfahren

30 Laufende Projekte Güssing - Österreich
KWK eingebunden in Fernwärmenetz Abfallholz aus Holzverarbeitungsbetrieben Füllt bestehende Lücke im Fernwärmenetz (Sommer) wegen industrieller Nutzung Wärmeabnahme während des ganzem Jahres gesichert Inbetriebnahme: Nov 07 Modul mit 2 Reaktoren 1 Gasreinigung 1 JMS312

31 Laufende Projekte Nidwalden
KWK eingebunden in Fernwärmenetz Abfallholz Grundlast im neu gebauten Fernwärmenetz Wärmeabnahme während 9-10 Monaten im Jahr gesichert 2 Module mit je 4 Reaktoren 1 Gasreinigung 1 JMS320 Inbetriebnahme: Nov 07 Siehe auch

32 Standort Für jeden Standort müssen evaluiert werden: Einbindung KWK
Erschliessung mit Strom / Wasser / Verkehr / Gas Baugrund / Perimeter Bauanforderungen / Aesthetik

33 Danke für die Aufmerksamkeit
?Fragen?