Ημερίδα ΤΕΕ 26/9 ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΕΡΕΥΝΑΣ & ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΑ ΚΑΥΣΙΜΑ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ

Transcript

1 ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΕΡΕΥΝΑΣ & ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΑ ΚΑΥΣΙΜΑ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Ημερίδα ΤΕΕ 26/9 Δ. Παπαγεωργίου, Φ. Θεολόγος, Χ. Τέας, Ε. Χανιωτάκης ΑΕ Τσιμέντων ΤΙΤΑΝ, Δ. Έρευνας & Ποιότητας

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΥΞΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΑΠΑΙΤΗΣΕΩΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΩΣ 25x10 6 τον. κάρβουνου/έτος απαιτούνται από τα μέλη του CEMBUREAU για να ικανοποιηθούν οι ενεργειακές απαιτήσεις στην Ευρώπη Αναζήτηση από βιομηχανία: οικονομικότερων ενεργειακά τρόπων παραγωγής τσιμέντου εναλλακτικών μορφών ενέργειας

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ευρεία χρήση εναλλακτικών καυσίμων στην Ευρώπη 1995 (και μετά) 10% τηςενεργειακήςκατανάλωσηςστην Ευρωπαϊκή τσιμεντοβιομηχανία από εναλλακτικά καύσιμα Στόχος > 50% Κατηγορίες εναλλακτικών καυσίμων: λάστιχα αυτοκινήτων πλαστικά απορρίμματα χαρτιού χρησιμοποιημένα ορυκτέλαια πριονίδι και διαλύτες

4 ΠΟΣΟΣΤΑ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΥΜΒΑΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ (FLS, 2005) Έτος % Tύποι εναλλακτικών καυσίμων, 2001 Υλικό 10 3 t/y CV, MJ/Kg Λάστιχα Ελαιώδη υλικά Υλικά συσκευασίας Πριονίδι Διαλύτες RDF Λευκαντική γαία Ζωικά απορρίματα Διάφορα 84 12

5 ΠΟΣΟΣΤΑ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΥΜΒΑΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ (ΗΟLCIM) Χώρα % υποκατάσταση ενέργειας από AFR Έτος Γαλλία Γερμανία Νορβηγία Ελβετία ΗΠΑ

6 ΚΑΥΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΟΦΕΛΗ Μείωση χρήσης ορυκτών μη ανανεώσιμων καυσίμων (πχ. κάρβουνο) και περιβαλλοντικών επιπτώσεων από εξόρυξη και διακίνηση Μείωση εκπομπών (αέρια θερμοκηπίου) με αντικατάσταση ορυκτών καυσίμων από υλικά που θα αποτεφρώνονταν με ανάλογες εκπομπές και υπολείμματα Μεγιστοποίηση της ανάκτησης ενέργειας από τα απορρίμματα. Απευθείας χρήση ενέργειας για παραγωγή κλίνκερ Μεγιστοποίηση της ανάκτησης των μη καυσίμων των απορριμμάτων και ελάττωση της ανάγκης απόθεσης τυχόν υπολειμμάτων αφού το ανόργανο μέρος παραμένει στο προϊόν

7 Directive 2000/76/EC H οδηγία θέτει τα όρια εκπομπών κατά την καύση απορριμμάτων Σε ενεργειακά συγκροτήματα, κλίβανους τσιμέντου και κάθε άλλη Διεργασία ικανή να χρησιμοποιεί απορρίμματα

8 Directive 2000/76/EC

9 ΚΑΥΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΛΙΒΑΝΩΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ Καταστροφή οργανικών, δέσμευση ανόργανου στο παραγόμενο προϊόν Υψηλές θερμοκρασίες. Θερμοκρασία έψησης 1450 C/ θερμοκρασία φλόγας ~2000 C Μεγάλος χρόνος παραμονής Oξειδωτική ατμόσφαιρα για πλήρη καύση οργανικών Aλκαλικό περιβάλλον για δέσμευση χλωρίου και θείου Συγκράτηση τέφρας στο προϊόν Συνεχής και σταθερή λειτουργία και έλεγχος εκπομπών

10 ΚΑΥΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ

11 ΚΑΥΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΑΠΟΤΕΛΟΥΝ (ΕΚΤΟΣ ΙΚΑΝΟΠΟΙΗΤΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΓΟΝΟΥ) Περιορισμένη αρνητική επίδραση στο περιβάλλον και υγεία των εργαζομένων Διατήρηση ποιότητας του προϊόντος και σταθερή παραγωγική διεργασία Οικονομικό όφελος για χρήστη

12 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΕ ΤΣΙΜΕΝΤΩΝ ΤΙΤΑΝ Υποκατάσταση καυσίμου: ~6% για ελαστικά. (Ελλάδα / διαθέσιμοι τον./έτος μεταχειρισμένων ελαστικών) ~10, 20, 30% γιαυγράεναλλακτικάκαύσιμα

13 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ποιότητα κλίνκερ σταθερή όσον αφορά τις αντοχές Αύξηση χρόνου πήξης τσιμέντου λόγω Zn που ενσωματώνεται στο παραγόμενο προϊόν Ιδιότητες τσιμέντου Blaine IST, min FST, min H 2 O Χωρίς ελαστικά , , Με ελαστικά ,4 17,5 30,4 46,7 62,3

14 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Εως 30% υποκατάσταση καυσίμου από υγρά εναλλακτικά καύσιμα τήρηση περιβαλλοντικών όρων εργοστασίου Ποσοστό θερμιδικής υποκατάστασης, % KMΡ* Παροχή εναλλακτικού καυσίμου (tn/h) ,544 3,817 Όρια εκπομπής ρύπου(mg/nm 3 ) KYA 2487/455 FEK 196/ Σκόνη CO HF ,030 HCl ,630 SO Cd + Tl 0,1 0,1 0,1 0,078 Hg 0,1 0,1 0,1 0,015 Sb + As + Pb + Cr + Co + Cu + Mn + Ni + V + Sn ,460 * ενδεικτικές μετρηθείσες τιμές

15 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ Τεχνικά χαρακτηριστικά γραμμής ελαστικών Υλικό προς καταστροφή ελαστικά αυτοκινήτων Μέγιστη ωριαία ανάλωση (t/h) 2,5 Ωριαία ανάλωση στον ΠΚ2 Καμαρίου (t/h) 1,0-1,5 Μέγιστη ποσότητα αναλισκόμενων ελαστικών (τεμ/h) 313 Διαστάσεις ελαστικών min max Διάμετρος (mm) πάχος (mm) βάρος (kg) 6 60

16 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ Λειτουργικά χαρακτηριστικά γραμμής εναλλακτικών καυσίμων Υλικό προς καταστροφή κατάλοιπα δεξαμενών με πριονίδι Μέγιστη ωριαία ανάλωση (t/h) 12 Ελάχιστη ωριαία ανάλωση (t/h) 1,2 Ωριαία ανάλωση στον ΠΚ1 Καμαρίου (t/h) 1,5-2,5 Φυσικά χαρακτηριστικά υλικού τροφοδοσίας min max Πυκνότητα (tn/m 3 ) 0,1 0,5 μέγεθος (mm) θερμοκρασία ( ο C) 40

17 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ Προδιαγραφή Ελεγχόμενες ιδιότητες εναλλακτικού καυσίμου Μονάδα ΑΘΔ Cal/g ΚΘΔ Cal/g Υγρασία % Πτητικά % Τέφρα % Αναλογία ιζημάτος / πριονίδι % Χλώριο % Θείο % Αλκάλια % Ιχνοστοιχεία ppm

18 ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΧΡΗΣΗΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ Αυξημένο ποσοστό υγρασίας Αύξηση εκπομπών και θερμοκρασίας μεγαλύτερες απώλειες θερμότητας μεγαλύτερη ποσότητα καυσίμου Υψηλό ποσοστό τέφρας Μείωση ποσότητας τροφοδοσίας που περνά από ζώνη προθέρμανσης και ελάττωση ανάκτησης θερμότητας. Αυξημένη θερμοκρασία εκπομπών Επιδείνωση καύσης Αυξημένες εκπομπές CO ή αυξημένα ποσοστά O 2 λόγω κακής καύσης κυρίως λόγω κοκκομετρίας (πχ τροφοδοσία ολόκληρων ελαστικών)

19 ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΧΡΗΣΗΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ Μεταβαλλόμενη παροχή εναλλακτικών καυσίμων Προέλευση μεταβολών: - Ανομοιογένεια ιδιοτήτων καύσης (ΘΔ) - Μεταβολές στην τροφοδοσία λόγω δύσκολων ιδιοτήτων χειρισμού Αποτέλεσμα: αυξημένες εκπομπές CO ή αυξημένα ποσοστά O 2 Είσοδος κρύου αέρα Tα στερεά εναλλακτικά καύσιμα απαιτούν περισσότερο αέρα λόγω πνευματικής μεταφοράς αύξηση ποσοστού καυσίμου Αύξηση φαινομένων ανακυκλοφορίας λόγω πτητικών & φτωχής καύσης Μείωση παραγωγής / αυξημένη κατανάλωση

20 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. Δυνατότητα υποκατάστασης συμβατικών καυσίμων με εναλλακτικά για παραγωγή τσιμέντου 2. Περιβαλλοντικά οφέλη 3. Οικονομικά οφέλη 4. Εφικτή υποκατάσταση καυσίμου με εναλλακτικά έως 10% χωρίς επιπτώσεις σε ποιότητα, παραγωγική διαδικασία, περιβάλλον