Słownik

Kotłownia multienergetyczna

• Biogaz – gaz powstający w procesie fermentacji odpadów organicznych (np. w biogazowniach, na wysypiskach, w oczyszczalniach ścieków, w biogazowniach rolniczych). Głównymi składnikami jest metan i dwutlenek węgla. Może być spalany w kotłach lub innych urządzeniach energetycznych (np. silnik gazowy) w celu wytworzenia prądu i/lub ciepła.Po oczyszczeniu zamienia się w biometan.
• Biomasa – wszelki materiał organiczny, który można spalić i wykorzystać do produkcji energii. Mogą to być drewno, zrębki, trociny, słoma, resztki roślinne albo nawet odpady spożywcze. Spalanie biomasy uważa się za neutralne dla klimatu, bo CO₂ uwalniany przy spalaniu wcześniej został pobrany przez rośliny w procesie fotosyntezy.
• Biometan – biogaz, który został oczyszczony z dwutlenku węgla i siarkowodoru. Ma wtedy jakość gazu ziemnego (ponad 95% metanu) i może być używany jako jego zamiennik – np. do zasilania urządzeń energetycznych albo wtłaczany do sieci gazowej.
• Bioolej – ciekłe paliwo powstałe z biomasy, np. olej roślinny czy biodiesel. Może być spalany w kotłach zamiast tradycyjnego oleju opałowego, obniżając emisję CO₂.
• Booster – w kotłowni multienergetycznej oznacza zespół grzałek elektrycznych zabudowanych w kotle. Dzięki nim urządzenie może pracować stabilnie przy minimalnym obciążeniu (od 0% do 20% mocy nominalnej) oraz wspierać kocioł powyżej 100% mocy nominalnej (do 120%). To rozwiązanie zwiększa elastyczność całego systemu i gwarantuje ciągłość dostaw ciepła niezależnie od obciążenia.
• Dekarbonizacja – proces ograniczania lub całkowitego eliminowania emisji dwutlenku węgla (CO₂) z działalności gospodarczej, głównie poprzez zastępowanie paliw kopalnych odnawialnymi źródłami energii. W przypadku kotłowni oznacza to zastąpienie węgla, gazu czy oleju opałowego biomasą, biogazem, biometanem, bioolejem lub energię elektryczną wyprodukowaną z OZE. Dekarbonizacja zmniejsza ślad węglowy przedsiębiorstwa i pomaga spełniać unijne wymagania klimatyczne oraz cele zrównoważonego rozwoju.
• Dywersyfikacja – możliwość używania różnych paliw w jednej kotłowni. Dzięki temu zakład nie zależy od jednego źródła energii i może wybierać to, które jest w danym momencie najtańsze lub najkorzystniejsze ekologicznie.
• Grzałki elektryczne – elementy wbudowane w kocioł, które podgrzewają wodę lub parę przy pomocy energii elektrycznej. Umożliwiają pracę kotłowni przy bardzo małym obciążeniu, a także wspomagają w szczycie, gdy potrzeba więcej ciepła. Mogą wykorzystywać tanią energię elektryczną wytworzoną z OZE.
• Kocioł płomienicowo-płomieniówkowy – podstawowy typ kotła w kotłowniach multienergetycznych. Ma dużą pojemność wodną. Zbudowany jest z płomienicy (rura o dużej średnicy), stanowiącej jednocześnie komorę spalania, w której umieszczony jest palnik (w większych jednostkach mogą być dwie płomienice). Płomienica jest pierwszym ciągiem kotła. Kolejne ciągi kotła zbudowane są zrurek o mniejszej średnicy – płomieniówkek, przez które przepływają gorące spaliny. Zówno płonica jak i płomieniówki z zewnątrz omywane są wodą. Dzięki temu dobrze przekazuje ciepło do wody i zapewnia stabilną pracę nawet przy nagłych zmianach obciążenia.
• Kogeneracja (CHP) – skojarzona produkcja ciepła i energii elektrycznej (ang. Combined Heat and Power). W kotłowni multienergetycznej polega to na tym, że para wytworzona w kotle najpierw trafia do ekspandera (np. Heliex Power) zasilającego generator, który zamienia część energii na prąd elektryczny. Następnie para z ekspandera – już o niższym ciśnieniu – jest kierowana do instalacji grzewczej lub procesów technologicznych. Dzięki takiemu procesowi, w wyniku spalania paliwa otrzymuje się jednocześnie ciepło i prąd, co powoduje, że sprawność całego układu wzrasta.
• Młyn młotkowy – urządzenie do mielenia pelletu lub zrębków na drobny pył (ziarna o wielkości poniżej 1 mm). Pył taki może być efektywnie spalany w palniku pyłowym. Młyny młotkowe są proste w budowie, trwałe i dostosowane do rozdrabniania biomasy. Najczęściej montuje się je w budynkach technologicznych.
• Neutralność CO₂ – zasada, że ilość CO₂ powstająca przy spalaniu biopaliw jest równoważona przez ilość CO₂ wcześniej pobraną przez rośliny w czasie wzrostu. Dlatego spalanie biomasy nie zwiększa globalnej emisji dwutlenku węgla, jeśli odbywa się w sposób zrównoważony.
• NO_X – to suma tlenku azotu (NO) i dwutlenku azotu (NO₂), które powstają podczas spalania w wysokiej temperaturze. Są szkodliwe dla zdrowia i środowiska (smog, kwaśne deszcze), dlatego kotłownie muszą mieć systemy ograniczające ich emisję do środowiska.
• Opłaty emisyjne ETS – koszty związane z emisją dwutlenku węgla do atmosfery w ramach Europejskiego Systemu Handlu Emisjami. Dotyczą kotłowni opalanych paliwami kopalnymi. W przypadku kotłowni multienergetycznych spalających biomasę,biogaz lub biolej opłat tych nie ma, co obniża koszty eksploatacji.
• OZE – to Odnawialne (niekopalne) Źródła Energii obejmujące energię wiatru, energię promieniowania słonecznego, energię geotermalną, energię fal, prądów i pływów morskich, energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego oraz z biopłynów.
• Palnik pyłowy – specjalny palnik przeznaczony do spalania biomasy rozdrobnionej do postaci pyłu (np. zmielonego pelletu drzewnego). Pył biomasowy musi mieć odpowiednio małą frakcję, zwykle poniżej 1 mm, aby spalanie było stabilne oraz całkowite i zupełne. Zbyt duże cząstki nie ulegają całkowitemu spaleniu i powodują spadek sprawności oraz ryzyko zanieczyszczenia kotła. Palnik pyłowy jest wyposażony w system podawania i mieszania pyłu z powietrzem, a także w zabezpieczenia przed cofnięciem płomienia.
• Palnik pyłowo-olejowo-gazowy – specjalny palnik pozwalający spalać w tym samym kotle paliwa stałe w formie pyłu, paliwa ciekłe i paliwa gazowe. Dzięki temu kocioł może szybko zmieniać paliwo w zależności od ceny i dostępności, bez konieczności przeróbek instalacji.
• Paliwa alternatywne – wszystkie paliwa inne niż klasyczne kopalne (węgiel, ropa, gaz ziemny). Mogą to być np. biopaliwa czy paliwa odpadowe. Ich zaletą jest m.in. niższa emisja CO₂ i niezależność od ograniczonych surowców kopalnych.
• Para technologiczna – para wodna używana bezpośrednio w procesach przemysłowych (np. do podgrzewania, suszenia, sterylizacji). Jej parametry (ciśnienie, temperatura) są dobierane do potrzeb produkcji.
• Pellet – paliwo stałe w formie małych walcowych granulek (o średnicy kilku/kilkunastu milimetrów) z biomasy (np. sprasowanych trocin). Ma dużą wartość opałową 16,5-18,5 MJ/kg, niską wilgotność i zostawia bardzo mało popiołu. Pellet jest wygodny do automatycznych kotłów, ponieważ łatwo można go dozować i spalać z niską emisją zanieczyszczeń.
• Praca modulowana – zdolność kotła do płynnego zwiększania i zmniejszania mocy w zależności od zapotrzebowania. Dzięki temu kotłownia może stabilnie działać zarówno przy małym obciążeniu, jak i w szczytach zapotrzebowania na energię cieplną (parę lub wodę).
• Realizacja „pod klucz” – sposób dostawy inwestycji, w którym dostawca odpowiada za cały proces: projekt, dostawę urządzeń, montaż, uruchomienie i szkolenie obsługi. Inwestor otrzymuje kompletną kotłownię, gotową do wpięcia do sieci zakładowych.
• Recyrkulacja spalin – polega na zawracaniu części spalin z układu wyprowadzenia spalin do paleniska. Dzięki temu płomień ma niższą temperaturę, a w spalinach tworzy się mniej zanieczyszczeń. Metoda ta służy przede wszystkim do ograniczania emisji szkodliwych tlenków azotu (NO_X).
• Redundancja – zdublowanie ważnych elementów systemu (np. pomp, kotłów), aby instalacja działała nawet w razie awarii jednego z nich. Dzięki temu ryzyko przerwy w dostawach ciepła jest minimalne.
• SCADA/DCS – systemy automatyki i nadzoru instalacji przemysłowych. W kotłowniach multienergetycznych pozwalają na zdalny podgląd parametrów pracy, sterowanie kotłem oraz integrację z systemem produkcyjnym zakładu.
• Serwis kotłowni – zespół działań eksploatacyjnych obejmujących okresowe czynności serwisowe, takie jak: czyszczenie kotłów i wymienników, kontrola podajników paliwa, systemów filtracji spalin i automatyki.
• Sprężone powietrze – medium techniczne używane w kotłowni do sterowania zaworami i siłownikami pneumatycznymi, czyszczenia filtrów workowych. Musi być oczyszczone i osuszone, dlatego stosuje się kompresory z osuszaczami i zbiorniki buforowe.
• Stacja uzdatniania wody – zestaw urządzeń oczyszczających wodę zasilającą kocioł (zmiękczanie, odżelazianie, odgazowanie, filtracja). Zapobiega to osadzaniu się kamienia i korozji w kotle, a także poprawia jakość pary technologicznej.
• Zbiornik Ruths’a – akumulator pary wodnej. Jest to zbiornik który działa jak bufor. Gdy jest nadmiar pary, gromadzona jest ona w zbiorniku, a gdy wzrasta zapotrzebowanie, para jest z niego pobierana i wprowadzana do instalacji. Dzięki temu kocioł może pracować stabilniej, a system nie traci ciśnienia w krytycznych momentach. Zastosowanie zasobnika Ruths’a przyczynia się do zwiększa efektowności całej instalacji parowej.

 

Gazy odpadowe

• BAT (Best Available Techniques) – tłumacząc z języka angielskiego są to Najlepsze Dostępne Techniki. BAT jest to Standard Unii Europejskiej określający optymalne technologie ograniczające emisje i poprawiające efektywność energetyczną. Instalacje ICS spełniają w pełni restrykcyjne wymagania BAT dla palników i kotłów przemysłowych.
• BMS (Burner Management System) – system zabezpieczenia i automatyki palników. Kontroluje całą sekwencję pracy palnika przemysłowego, od rozruchu, przez eksploatację (zarządzanie stosunkiem paliwa do powietrza i monitoring), aż po wyłączenie, zapewniając bezpieczeństwo podczas pracy palników i kotła.
• CO (tlenek węgla) – gaz toksyczny, powstający przy spalaniu niezupełnym. Jest gazem bezwonnym i bezbarwnym, potocznie nazywany czadem lub „cichym zabójcą”. Mała emisja CO oznacza, że proces spalania jest prowadzany w sposób prawidłowy i efektywny.
• Ecotube® – technologia redukcji tlenków azotu i CO poprzez optymalizację procesu spalania oraz zastosowanie metody SNCR.
• Gaz gardzielowy – gaz odpadowy, jest produktem uboczny powstającym podczas produkcji miedzi w piecach szybowych w wyniku przeróbki rud miedzi. Ma bardzo niską wartość opałową (ok. 1,5-2,5 MJ/Nm³) i dużą zawartość zanieczyszczeń w tym pyłu. Ze względu na stosowane technologie oczyszczania ma znaczną zawartość wilgoci. Samodzielnie trudno go spalić, ale przy wykorzystaniu technologii spalania objętościowego ICS jest to możliwe bez stałego dodatku gazu ziemnego (zwykle paliwo pomocnicze w postaci gazu ziemnego jest potrzebne przy rozruchu/awariach).
• HiTAC (High Temperature Air Combustion) –spalanie paliwa w powietrzu podgrzanym do wysokiej temperatury. Dzięki homogenicznej (jednorodnej) mieszaninie paliwa, powietrza i recyrkulujących wewnętrznie spalin w (prawie) całej objętości komory spalania możliwe jest uzyskanie równomiernego rozkładu ciepła i temperatury w całej komorze. W wyniku takiej organizacji procesu powstaje tzw. spalanie objętościowe, bez „ostrego” płomienia. Pozwala to ograniczyć emisję NO_X i CO.
• HRS (High-cycle Regenerative System) – system regeneracyjny, który cyklicznie podgrzewa powietrze doprowadzane do procesu spalania za pomocą gorących spalin. Proces podgrzewu powietrza jest realizowany zazwyczaj za pomocą ceramicznych regeneratorów. Wykorzystywany jest głównie w hutnictwie i piecach wysokotemperaturowych.
• IED (Industrial Emissions Directive) – Dyrektywa Unii Europejskiej regulująca emisje przemysłowe. Określa m.in. maksymalne dopuszczalne poziomy NOx, SO₂ i pyłu dla kotłów energetycznych.
• Komora semiadiabatyczna – komora spalania o dużej skuteczności izolacji cieplnej (niewielkie straty ciepła do otoczenia), w której spaliny nie są natychmiast chłodzone przez powierzchnie kotła. Umożliwia utrzymanie wysokiej temperatury potrzebnej do spalenia gazów niskokalorycznych.
• LHV – wartość opałowa (Low Heating Value). Dla paliw gazowych wyrażana jest w kJ/Nm³, MJ/Nm³, a dla paliw stałych i ciekłych w kJ/kg, MJ/kg.
• NO_X (tlenki azotu) – grupa zanieczyszczeń w skład której wchodzą tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO₂) oraz podtlenek azotu (N₂O) powstających w procesie spalania (i. Ich tworzeniu sprzyjają wysokie temperatury procesu spalania oraz zawartość substancji mających związany w cząsteczce azot. Dzięki technologii HiTAC emisja NO_X w instalacjach ICS jest bardzo niska.
• Palnik HTB (High Temperature Burner) – palnik przemysłowy stosowany w technologii HiTAC. Charakteryzuje się równomiernym rozkładem ciepła, wysoką trwałością i niską emisją zanieczyszczeń.
• Palnik HTB-WG – specjalna wersja palnika HTB przystosowana do spalania gazów odpadowych (Waste Gas). Jest palnikiem dwupaliwowym, który wykorzystuje niskokaloryczne gazy odpadowy jako paliwo podstawowe oraz gaz ziemny jako paliwo pomocnicze/rezerwowe.
• Reburning – pierwotna metoda redukcji emisji tlenków azotu (NOx) stosowana w kotłach przemysłowych. Polega na stworzeniu za palnikiem głównym, dodatkowej (drugiej) strefy spalania w ubogiej w tlen (strefa redukcyjna). Do gorących spalin powyżej palnika wtryskuje się dodatkowe paliwo (np. gaz ziemny, gaz odpadowy) które reaguje z NOx, redukując je do azotu cząsteczkowego (N₂). Następnie, w kolejnej (trzeciej) strefie, wprowadza się dodatkowe powietrze, aby dopalić resztki paliwa i zredukować CO.
• SCR (Selective Catalytic Reduction) – (selektywna redukcja katalityczna) metoda redukcji NOx polegająca na reakcji NO_X z amoniakiem lub mocznikiem na katalizatorze, tak aby powstały głównie azot i woda. Jest technologią bardziej zaawansowana niż SNCR, ale droższą (ze względu na konieczność wymiany złoża katalitycznego) przez co rzadziej stosowana w przypadku spalania gazów odpadowych.
• SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) – technologia redukcji NOx polegająca na wtrysku amoniaku/wody amoniakalnej lub mocznika do spalin w wysokiej temperaturze (zazwyczaj w zakresie 850-1050°C). Może być dodatkiem do systemów ICS, jeśli narzucone są szczególnie rygorystyczne normy emisji.
• Sprawność kotła – to stosunek energii cieplnej przekazanej do czynnika obiegowego (zazwyczaj woda lub para wodna, rzadziej glikol lub olej termalny), do energii chemicznej zawartej w paliwie, obliczonej w oparciu o wartość opałową paliwa.
• Współspalanie – proces, w którym dwa paliwa spalane są jednocześnie w tej samej komorze. W instalacjach ICS oznacza to na przykład spalanie gazu odpadowego z niewielkim dodatkiem gazu ziemnego.