Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de...

24
Trusted to deliver excellence © 2013 Rolls-Royce plc The information in this document is the property of Rolls-Royce plc and may not be copied or communicated to a third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied without the express written consent of Rolls-Royce plc. This information is given in good faith based upon the latest information available to Rolls-Royce plc, no warranty or representation is given concerning such information, which must not be taken as establishing any contractual or other commitment binding upon Rolls-Royce plc or any of its subsidiary or associated companies. Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de emisiones CARLOS ZUBIZARRETA 24 Febrero 2015, GENERA

Transcript of Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de...

Page 1: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Trusted to deliver excellence

© 2013 Rolls-Royce plc

The information in this document is the property of Rolls-Royce plc and may not be copied or communicated to a third party, or used for any purpose other

than that for which it is supplied without the express written consent of Rolls-Royce plc.

This information is given in good faith based upon the latest information available to Rolls-Royce plc, no warranty or representation is given concerning

such information, which must not be taken as establishing any contractual or other commitment binding upon Rolls-Royce plc or any of its subsidiary or

associated companies.

Soluciones técnicas para

el cumplimiento de la normativa de emisiones

CARLOS ZUBIZARRETA

24 Febrero 2015, GENERA

Page 2: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

Bergen Engines AS

High Speed High Speed Injection Systems Medium Speed

Rolls-Royce Power Systems Quality Products

Rolls-Royce Plc

Aerospace

Civil Defence

Land & Sea

Marine Nuclear Power Systems

MTU MTU Onsite Energy L’Orange

Page 3: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Trusted to deliver excellence Carlos Zubizarreta/Sales Manager /Bergen Engines SL

Page 4: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Trusted to deliver excellence

© 2013 Rolls-Royce plc

The information in this document is the property of Rolls-Royce plc and may not be copied or communicated to a third party, or used for any purpose other

than that for which it is supplied without the express written consent of Rolls-Royce plc.

This information is given in good faith based upon the latest information available to Rolls-Royce plc, no warranty or representation is given concerning

such information, which must not be taken as establishing any contractual or other commitment binding upon Rolls-Royce plc or any of its subsidiary or

associated companies.

Page 5: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Page 5 / MTU Onsite Energy Company Presentation/

2/25/2015

© MTU Onsite Energy GmbH / All rights reserved

05. GAS GENERATOR SETS MTU 1500 rpm OVERVIEW EXISTING PORTFOLIO

Page 6: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

6

World class manufacturing facility-BERGEN ENGINES

Total developed area 32.000 sq.m

Manufacturing plant size 21.500 sq.m

Office facilities 8.000 sq.m

6 Testbeds

Dedicated docking facility for sea transportation

Energy, Oil & Gas and Marine segments

550 employees

More than 5000 engines delivered

Page 7: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

Moto-generador Gas B35:40VAG2 750 rpm

• Líder en la eficiencia eléctrica y en la recuperación de calor

• Alta potencia • Presión media efectiva contenida- 20 bar!!

• Tecnología de mezcla pobre • Intervalos de revisión optimizados • Emisiones de NOx, CO y UHC

excepcionalmente bajos

48.0 % ISO

Page 8: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

8

Page 9: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

EMISIONES GARANTIZADAS SERIE B35:40VAG2

NOx 500 mg/Nm3 (alt. 250 )

CO 750 mg/Nm3 5% O2 NMHC 225 mg/Nm3

-Doing the convertion to 15% O2

NOx 185,8 mg/Nm3 (alt. 92,9 )

CO 278,3 mg/Nm3 15% O2 NMHC 83,5 mg/Nm3

Page 10: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

10 Lean-burn combustion technology

Therm

al effic

iency (

%)

NO

x (

g/k

Wh)

Air/fuel ratio

0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 4

6

8

10

12

14

16

18

Knocking

BM

EP

(bar)

20

22

2.6 2.4

Mis

firing Operating

window

48%

< 1 g/kWh

Page 11: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Filename

11

Development from G1 to G4

NOx 850

el=40,9% NOx 250

el=41,9%

NOx 500

el=42,3%

NOx 850

el=42,6% NOx 250

el=42,4%

NOx 500

el=42,8%

NOx 850

el=43,1%

NOx 250

el=43,1%

NOx 500

el=43,5%

1991: G1 1997: G2 Efficiency Emissions Control system TPS-turbocharger

1999: G3 Output Efficiency Design

2002: G4 Output Efficiency UHC-emissions Design Control system

3030We

+10%

P

ow

er

3330We

3600We

KV -18 3030kWe

+8%

P

ow

er

G1

G2

G3

G4

41,0

%

43,0

%

43,5

%

42,5

%

42,0

%

41,5

%

Electricall efficiency

ISO

Electrical output (kWe)

KV -18 3030kWe

KV -18 3330kWe

KV -18 3600kWe

Page 12: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B

Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs. Rendimiento eléctrico

Page 13: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

LEGISLACIÓN NACIONAL EMISIONES

-RD 833/1975 6 Febrero-Protección ambiente atmosférico

-Ley 34/2007 15 Noviembre-Calidad del aire y protección

de la atmósfera

-RD 815/2013 18 Octubre

Reglamento de emisiones industriales

-Directiva 2010/75/UE del Parlamento Europeo del 24 Nov.

Sobre las emisiones industriales

Page 14: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

REGLAMENTACIÓN DE EMISIONES MUY VARIADA !

según país o territorio de instalación

Ejemplo España para plantas mayores de 50 Mwt

100 mgr/Nm3 NOx (15% O2)

100 mgr/Nm3 CO (15% O2)

Porcentajes de reducción requeridos para un BV-G, respectivamente:

47%

65%

Plantéanos tu caso particular y te dimensionaremos el sistema de

post-tratamiento de gases de escape adecuado

Page 15: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Legislaciones internacionales regulando princip. NOx in mg@5%O2

Para aplicaciones estacionarias

Page 16: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

ATENCIÓN a las emisiones CO2!

-Directiva 93/76/CEE del 13 Septiembre de 1993

relativa a las limitaciones de las emisiones de dióxido de

carbono mediante el aumento de la eficiencia energética

Factor de conversión para el gas natural:

Energía primaria combustible a emisiones CO2 en t/Mwh

0,188 tCO2/Mwh

Page 17: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

Impacto de la mejora de la eficiencia energética en términos de

ahorro emisiones CO2

Rend. Electrico medio plantas susceptibles re-motorización: 38-40%

Rend. Electrico actual disponible serie BV-G: 48%

Planta cogeneración tipo, 10 Mwe en operación continua con motores

alternativos gas natural

Emisiones actuales: 40.074 tCO2/año

Nuevas emisiones después re-motorización: 31.725 tCO2/año

Reducción emisiones CO2: 25%

0,188 tCO2/Mwh EP

Page 18: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

18

Page 19: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Stationary Diesel-

Gas Engines

Mobile Diesel-Gas

Engines on train or

ship

Gasturbines

Pickling Lines

Glas furnances

Boiler plants

Incineration plants

Wood-incineration

Calzination plants

Chemical industry

Stationary Diesel-

Gas Engines

Mobile Diesel-Gas

Engines on train or

ship

Gasturbines

Calzination plants

Chemical industry

Greenhouses

Stationary Diesel-

Gas Engines

Deodorizing plants

Greenhouses

Incineration plants

Crematoriums

Incineration plants

Municipal and

Industrial

Reduction of NOx with

ammonia or urea

Reduction or NOx with

ammonia or urea and

oxidation of CO and

NMHC

Oxidation of organic

compounds

Oxidation of PCDD and

PCDF

Reduction of NOx with

ammonia or urea and

oxidation of PCDD and

PCDF

SCR-Catlyst

SCR-Catalyst

with downstream

Oxidation

Catalyst

Oxidation

CatalystDioxine Catalyst

SCR / Dioxine

Catalyst

Typical Applications of reduction of emissions

Page 20: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

Reducción NOx + CO

SCR + OC

Reducción catalítica selectiva

con calización oxidativa

Catalizadores: oxidos metal

Reductor: urea, amoniaco, etc.

Eliminación NOx por ejemplo:

Reacción estequiométrica con urea como reductor (SCR)

4NO + 2(NH2)2CO + O2 → 4N2 + 4H2O + 2CO2

Page 21: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

is a modular standardized SCR system

Page 22: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

COSTES DE OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE POST-TRATAMIENTO,

SU IMPACTO EN LA RENTABILIDAD DEL PROYECTO

Inversión inicial equipo

SCR + OC (reducción NOx y CO)

BV-16G2 145k Euros (20 Euros/Kwe)

Aprox. 3.3% coste total re-motorización (600 Euros/kwe),

ó 5.7% de los coste moto-generador

Incluido

Convertidor (no aislado), catalizadores apropiados SCR y Oxi, mezcladores necesarios, Sistema control,

injector y sistema dosificación, sensores y bomba sumistro reactivo EX-WORKS

No incluido

Depósito urea, silenciador, tubo de mezcla, juntas expansión, tubos de reactivo, y amortiguadores de

vibración

Page 23: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

COSTES DE OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE POST-TRATAMIENTO,

SU IMPACTO EN LA RENTABILIDAD DEL PROYECTO

O&M Operación y Mantenimiento

S&M (Servicio y Mantenimiento)

0.20 Eur/Mwh (programado incluyendo piezas y mano de obra, recalibraciones y sustitución de

las “capas” de catalizador en el convertidor

BV-16G2 12,000 Euros/año, aprox. 0,025% de los costes de operación (4,9 mill. Euro/año)

Coste de operadores: despreciable

-Consumibles (Urea/Amoniaco, etc) aprox.

Aprox. 12.7 litros Urea por hora funcionamiento (0.35 Euros/litro)

BV-16G2 36.000 Euros/año

Aproximadamente 0.7% de los costes de operación (4,9 mill. Euro/año)

Page 24: Soluciones técnicas para el cumplimiento de la normativa de …€¦ · Desarrollo tecnológico de los motores a gas Bergen Engines: K y B Emisiones Hidrocarburos totales (THC) vs.

Bergen Engines AS

A Rolls-Royce Power Systems Company

24

Thank you for your attention! Carlos Zubizarreta Sales Manager Spain & Portugal Rolls-Royce Power Systems AG Bergen Engines AS c/Manuel Tovar, 36-2ºA 28034 Madrid, Spain Direct phone: + 34 91 358 53 41 Mobile: + 34 629 422 855 e-mail: [email protected]

Incluido