Využití univerzální šnekové sesypné sušárny BCS – 1

Využití odpadního tepla z bioplynových stanic se stává jedním z významných prvků zlepšení ekonomiky provozu těchto zařízení a rovněž navazuje na požadavky nové legislativy v této oblasti.

Jedná se o využití odpadního tepla z provozu kogeneračních jednotek ve formě spalin s teplotou cca 450 °C a chladící vody o teplotě cca 90 °C.

Z tohoto důvodu jsme ve spolupráci s KLIMA a.s. vyvinuli a na vlastní bioplynové stanici Chroboly realizovali nový typ šnekové sesypné sušárny. Model této sušárny využívá odpadní teplo z kogenerační jednotky o tepelném výkonu optimálně 500-1200 kW_el., jsme však schopni navrhnout a realizovat sušárnu dle vašich možností a potřeb. Šneková sesypná sušárna BCS-1 zajišťuje:

• ◄ využití produkce odpadního tepla z kogenerace i z jiných konvenčních zdrojů, např. zemního plynu
• ◄ sušení digestátu z bioplynové stanice
• ◄ sušení celé řady zemědělských vstupních materiálů, jako jsou řepné řízky, travní senáže, seno, případně obiloviny, kukuřice apod.
• ◄ sušení celé řady ostatních vstupních materiálů, jako jsou výpalky, výlisky, kaly, piliny apod.

Naše řešení vychází z principu sušení na soustavě vodorovných šnekových dopravníků umístěných vzájemně nad sebou, mezi kterými materiál přepadá ve směru shora – dolů. Toto řešení významně snižuje prostorovou náročnost instalace, zlepšuje homogenizaci materiálu a zvyšuje účinnost sušení.

Základní výkopové parametry sušárny

Tabulka 1: Základní výkopové parametry sesypné sušárny

Parametr	Tepelný příkon zařízení	Tepelný příkon zařízení
Sušení digestátu	550-600 kWth	1000 kWth
Kapacita zařízení vstup (sušina 25-30 %, provoz 8 hod. denně)	5,6 t za den	11,2 t za den
Kapacita zařízení výstup (sušina 85 %, provoz 8 hod. denně)	2,2 t za den	4 t/den

Popis procesu sušení

Vstupní materiál je ze vstupní násypky dopravován přes elevátor na sušící šneky. Provedení násypky a elevátoru je možné přizpůsobit sušenému materiálu.

Do sušící komory je přiváděn horký vzduch o nastavitelné teplotě a množství. Sušící vzduch je ohříván na nouzových chladičích kogenerační jednotky, dále se řízeně přimíchávají spaliny dle typu sušeného materiálu a požadované potřebě tepla. Sušárnu je ale možné připojit i na konvenční zdroj tepla, jako je např. zemní plyn, dřevo, propan apod., poskytující jeho dostatečné množství a teplotu. Kapacita sušárny je řízena teplotou a množstvím sušícího vzduchu a rychlostí posunu sušících šneků. Provoz zařízení je automatický.

Výstup ze sušárny je možné následně napojit na peletační či briketovací linku, které jsou volitelnou součástí dodávky.

Odstranění prachových částic ze sušení je zajištěno v připojeném cyklonu. Zvláštním technickým řešením jsou prachové emise drženy na velmi nízké úrovni. Zařízení je možné individuálně dle typu sušeného materiálu dále vybavit navazujícími prachovými filtry či pračkou vzduchu pro odstranění amoniaku apod. Provedení sušárny odpovídá potřebám pro venkovní umístění, např. vedle kogeneračních jednotek.

Základní schéma sušárny je patrné na obrázku č. 2.

Legenda k obrázku č. 2:

• 1 - Násypka: slouží jako zásobník vstupního materiálu. Její tvar je uzpůsoben tak, aby se dala bezproblémově plnit nakladačem. Zkosené strany násypky jsou pod takovým úhlem, aby se materiál bezproblémově sypal do dávkovacího elevátoru.
• 2 - Elevátor: jeho účelem je vynesení materiálu do dostatečné výšky, aby se dostal k turniketu nad sušárnou.
• 3 - Turniket: slouží ke vzduchovému oddělení sušící části, aby teplý vzduch zůstal pouze v sušárně.
• 4 - Sušárna: pomocí tří šneků umístněných nad sebou dochází pomalu k posunu sušeného materiálu. Na konci každého šneku materiál propadne do dalšího patra sušárny s dalším šnekem.
• 5 - Cyklón odtahového potrubí: zachycuje případný úlet prachových částic z procesu sušení. Odpad z cyklónu je přiveden do vynášecího šneku.
• 6 - Vynášecí šnek: vynáší usušený materiál ze sušárny, jeho šnekovnice není provedena až do konce, tím se na konci tvoří zátka, která zabraňuje úniku vzduchu ze sušárny.

Základní technické parametry zařízení jsou uvedeny v tabulce 2.

Tabulka 2: Základní technické parametry zařízení

Parametr	Hodnota
Rozměr linky (DxŠxV)	13x4x10,5 m
Instalovaný el. příkon	51 kWel.
Provozní el. příkon	do 30 kWel.
Množství sušícího vzduchu	do 20.000 m3/hod.

Ekonomika provozu sušárny

Ekonomika provozu této sušárny vychází z typu sušeného materiálu a tím i z možnosti získat zelený bonus v souladu s platnou legislativou a zejména pak výkladovým stanoviskem ERU č. 3/2013, které definuje přípustné způsoby uplatnění užitečného tepla.

V tomto výkladovém stanovisku je definováno, že užitečné teplo je to, které bylo vynaloženo k:

• sušení dřeva v surovém stavu za účelem jeho dalšího materiálového využití
• sušení agrárních komodit (obiloviny, olejniny, trávy apod.) za účelem zvýšení jejich ekonomického zhodnocení a skladovatelnosti
• sušení dřeva za účelem výroby paliva, pokud nebylo dále používáno k výrobě elektřiny, tepla nebo elektřiny a tepla s nárokem na podporu dle 165/2012 Sb.

Dále je zde vyloženě definováno, že sušení digestátu za účelem výroby hnojiv a paliv není využitím tzv. užitečného tepla.

Z výše uvedeného vyplývá, že využití sušárny BCS-1 s nárokem na zelený bonus za uplatnění užitečného tepla připadá v úvahu např. u sušení pilin s následnou výrobou peletek, které nejsou uplatněny v podporovaném zařízení dle 165/2012 Sb., to je zejména u maloodběratelů. Dále je možné s nárokem na zelený bonus po instalaci oddělovacího výměníku spaliny-vzduch sušit na zařízení klasické komodity jako jsou obiloviny, kukuřice, cukrovarské řízky apod.

Poslední a nejvíce široká je možnost využití sušárny BCS-1 pro suroviny, na které není nárok na podporu za uplatnění užitečného tepla. Je to zejména námi provozované sušení digestátu za účelem výroby paliva, dále pak sušení čistírenských kalů, výlisků, výpalků, digestátu za účelem výroby suchého hnojiva, substrátu apod. Každý z těchto projektů je ekonomicky ojedinělý a závisí na dodavatelských cenách na vstupu a výstupu ze zařízení a především na záměru provozovatele.

Bioplyn CS s.r.o. pro Vás ve spolupráci s KLIMA a.s. zajistí dodávku sušárny na klíč zahrnující:

• zpracování studií proveditelnosti na provoz sušárny
• projekční a inženýrskou přípravu akce
• vydání stavebního povolení
• výstavbu zařízení
• provozní zkoušky a analytiku
• kolaudaci stavby

►Referenční stavby: Rotační bubnová sušárna na sušení digestátu, výkon 300 kWth, bioplynová stanice Bukovec, investor Puclická a.s., dodávka 2012

Jedná se o rotační bubnovou sušárnu s parametry, uvedenými v tabulce 3.

Tabulka 3: Rotační bubnová sušárna

Parametr	Hodnota
Rozměr linky (DxŠxV)	13x4x10,5 m
Instalovaný el. příkon	51 kWel.
Provozní el. příkon	do 30 kWel.
Množství sušícího vzduchu	do 20.000 m3/hod.

Na sušárnu je napojen přihrnovací šnek, který v případě použití dokáže zpod separátoru dávkovat biomasu do sušárny. Řídící systém je s automatikou.

►Instalace sušárny na dřevo, tepelný výkon 150 kWth, bioplynová stanice Pleše, investor RD Plevis, realizace 2012

• kontejnerová sušárna na dřevo, délka kontejneru cca 12 m
• požadovaný tepelný příkon cca 100-150 kW
• elektrický příkon cca 8 kW
• výměník tepla 600 kW voda – voda z kogenerace
• teplovod cca 20 m.

►Šneková sesypná sušárna, příkon 600 kW_th, bioplynová stanice Chroboly, investor Bioprofit s.r.o., dodávka 2013

• používáno k sušení separovaného digestátu, pilin, sena, slámy
• výroba briket na konci
• využití odpadního tepla spalin a teplé vody z bloku motoru
• výkon cca 5-6 t na vstupu digestátu
• řídící systém s automatikou

►Peletizační linka pro zpracování zemědělských produktů, farma M P s.r.o., Libkovice pod Řípem, 2011, projekt pro stavební povolení, inženýring výstavby

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu