Jätteiden energiahyötykäyttö ja maakaasu Vantaan · PDF file• Vantaan...

Copyright © Pöyry Energy Oy

Jätteiden energiahyötykäyttö ja maakaasuVantaan Energian jätevoimala

Maakaasupäivä 11.11.2009Petri Väisänen

11.11.2009Maakaasupäivä2


Vantaan Energian jätevoimala

• Vantaan Energia solmi keväällä 2009 YTV:n ja Rosk´n Roll Oy:n kanssa pitkäaikaisen palvelusopimuksen jätteiden energiahyötykäytöstä

• Vantaan Långmossebergeniin rakennettavassa jätevoimalassa tuotetaan vuodessa kaukolämpöä 750 gigawattituntia (GWh) ja sähköä 525 GWh

• Kaukolämmöntuotanto vastaa noin puolta Vantaan vuotuisesta lämmöntarpeesta

• Polttoaineena voimalassa tullaan käyttämään syntypaikkalajiteltua sekajätettä 320 000 t/a

• Lisäksi polttoaineena käytetään maakaasua, jolla lisätään voimalan energiatehokkuutta ja sähköntuotantoa

• Voimalan rakentaminen ajoittuu vuosille 2011 – 2014• Jätevoimala auttaa ilmastonmuutoksen hillitsemisessä, koska se vähentää

ympäristöhaittoja ja kaatopaikalle päätyvän sekajätteen määrää• Vantaan Energian hiilen käyttö sähkön ja lämmön tuotannossa vähenee noin

30 prosenttia. Myös yhtiön hiilidioksidipäästöt Vantaalla vähenevät noin 20 prosenttia



Voimalaitosalue Kehä-III:n ja Porvoonväylän risteyksessä

Lån gmossebergenin sijoituspaikka

300 m



Jätemäärät

050

100150200250300350400450500

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

1000

t/a

Muu jäteRosk'n RollYTV

320.000 t/a == 40 t/h



Vantaan Energian lämpökuormat 2015-2035

DH-consumption in 2015 and 2035

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50 100 150 200 250 300 350

Day

MW

Variation 2015Duration 2015Duration 2035



Pöyryn tekemän konseptisuunnittelun vaihtoehdot

• Martinlaakson voimalaitosten tuotanto pienenee kaikissa vaihtoehdoissa minimivaihtoehtoon nähden

0

500

1000

1500

2000

2500

Sähkö Lämpö Sähkö Lämpö Sähkö Lämpö Sähkö Lämpö

Vesikattilat(minimivaihtoehto)

Maakaasuvoimalaitos(maksimisähkö-

vaihtoehto)

Jätevoimala Jätevoimalakombikytkennällä

GW

h

Martinlaakso Maakaasuvoimalaitos Jätevoimala Erillislämpö



Ominaispäästöt

• Jätevoimalan päästöinä käytetty YVA-selostuksessa esitettyjä maksimipäästöjä

Päästöt päästökaupan ulkopuolella

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Vesikattilat(minimivaihtoehto)

Maakaasuvoimalaitos(maksimisähkö-

vaihtoehto)

Jätevoimala Jätevoimalakombikytkennällä

Om

inai

spää

stöt

, tCO

2/MW

htu

otet

tu e

nerg

ia

Hiili CO2, 1000 t Maakaasu CO2, 1000 t Jäte, CO2, 1000 t SO2 0 NOx Hiukkaset



Tutkitut vaihtoehdot sähköntuotannon lisäämiseksi

1. Kombivoimalaitoskytkentä– Kaasuturbiinivaihtoehdot 12,6 MW ja 24,6 MW– HRSG lisäpoltolla ja ilman lisäpolttoa

2. Maakaasua käyttävä erillistulistin3. Välitulistus

• Erot tavanomaiseen jätteenpolttolaitokseen verrattuna– Paineen nosto 40-50 bar ->90 bar– Lämpötilan nosto 400 °C ->515 °C– Syöttövesijärjestelmän muutos– Suuremmat kl-vaihtimet– Suurempi höyryturbiini ja generaattori, sähköteho 28 MWe -> 42 MWe



Tuotannon vaihtoehtojen sähkö- ja lämpötehot (MW)

96.9

24

27.2

69.724

3. Jätteenpoltto

JätevoimalavaihtoehdotPerusvaihtoehto

09.99.996.92.4Lämpökeskukset

7,924,6

3,912,6

3,994.5106.1

Kombivomalaitos- lämpö- sähkö

96.996.996.996.996.9Lämpöyhteensä

62.448.535.9-106.1Sähkö yhteensä

8937,8

83,135,9

83,135,9

Jätevoimala-lämpö- sähkö

6. Jätteenpoltto

+kombi

5.Jätteenpoltto

+kombi

4. Jätteenpoltto+erillistulistin

2. Maakaasu-

kattilat

1. Kombi



Vantaan Energian lämmöntuotanto vuonna 2015

0

100

200

300

400

500

600

1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295 309 323 337 351 365

Boilers

K2+T2

GT+LTO+T2

GT + LTO + T2 + K2

WtE, auxl. cooling

WtE plant 62.4/96.9

Fuel consumption: Waste 980 GWh, CHP, natural gas 2154 GWh, Coal 200 GWh, Boilers 300 GWh

Fuels, WtE plant: Waste 980 GWh, natural gas 574 GWhEnergy production: Electricity 1168 GWh, Heat 1938 GWh

WtE plant production: Electricity 500 GWh, Heat 753 GWh



Jätevoimalan sähkö- ja lämpötehot

G

Sähköä 24 MW

GT 1 Model

Maakaasu

WtE

40,6 kg/s

90 bar(g), 400 °C

Air pre heater

86 bar(g), 515 °C

130 °C, 3 bar(g)

G

Sähkö 43 MW

ST 1

DH Kaukolämpö 100 MW

DH load

WtE

40,6 kg/s



Design Basis

2 x 22t/hThroughput @ MCR

400/90(50)°C/barLive steam parameter

80,4(77,9)t/hSteam generation @ MCR

2 x 67,2MWThermal Capacity @ MCR

2 x 20t/hThroughput @ 100%

2nLines

320.000t/aCapacity (max.)

ValueUnitParameter



Jätteenpolttokattilan kapasiteettikaavio

11,0 MJ/kg 8,0 MJ/kg14,0 MJ/kg10,0 MJ/kg

61,1 MW (100 %)

42,8 MW (70 %)

67,2 MW (110 %)

20,0 t/h13,2 t/h 22,0 t/h0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

0 5 10 15 20 25 30 35Fuel flow, t/h

LCV - max LCV - minLCV - nom

= 17.600 t/month = 29.333 t/month

Fuel flow, t/month0 6.667 20.000 26.66713.333 33.333

annual averageoperation



Jätteenpolttokattilan arina



Jätevoimalan virtauskaavioAmmonia

MSW bunker

Natural gas Quicklime Activated carbon

Incineration(grate)Start-up burner

MSW

Ammonia tank

Boiler

Reactor

SNCR system

Quicklimesilo AC Storage

ID fan

Stack

Turbine

Emergencycondenser

Condensate system

Fly ashsilo

Water

District HeatingHeat exchanger

Combustionair system

Combustion air

Raw gas

Fabric filter

Clean gas to atmosphereWaste for further treatment or disposal

Water

District heating

Metalseparation

ElectrostaticPrecipitator

Metals

Slag bunker

Dryslaker

Filter ashsilo

Boiler waterpreparation

Boilerash

Flyash

Recirculationsystem

Wet slagextractor

Main steam

Generator

Electricity

slag



Jätevoimalan sivuleikkaus



Jätevoimalan layout



Yhteenveto maakaasun käytön hyödyistä

• Jätevoimalaitoksen rakennusaste nousee ja sillä voidaan korvata Martinlaakson voimalaitoksen tuotantoa

• Lämpökuorma hyödynnetään optimaalisesti• Sähköntuotannon hyötysuhde nousee huomattavasti tavanomaista

jätteenpolttolaitosta korkeammaksi ( 20% ->34 %)• Jätteenpolttokattilan korroosion riski on paremmin hallittavissa• Erillinen höyryn tulistus tasapainottaa tuotantoa



Contact Information:Petri Väisänentel. +358-10-33 [email protected]

Jätteiden energiahyötykäyttö ja maakaasu Vantaan · PDF file• Vantaan...

Documents

Transcript of Jätteiden energiahyötykäyttö ja maakaasu Vantaan · PDF file• Vantaan...