BIOENERGETICKÉ CENTRUM ROŠTÍN Účelem projektu a realizace Bioenergetického centra Roštín bylo zajištění centrálního zásobování teplem a teplou vodou domácností obce Roštín obnovitelným ( alternativním ) zdrojem energie – použitím jako paliva slámy. Zkušební provoz byl zahájen 11.3.2002 a ukončen kolaudačním řízením dne 20.11.2002 v délce 1.773 provozních hodin, bylo spotřebováno 1326 t slámy. Množství vyrobeného tepla na prahu kotelny nebylo možné v celém období zkušebního provozu měřit, čerpadel
na výtlaku
teplé vody byla zabudovaná čidla na měření až těsně před topnou sezónou
2003/2004. Sklad paliva : Seník s kapacitou 900 t slámy v balících typu „Heston“, budova zhotovena z ocelové konstrukce, opláštění tvarovaným ocelovým plechem, bez tepelné izolace. Následuje provozní sklad slámy vybavený dopravníkem na pravidelný přísun paliva ( slámy ) do kotle. Provozní sklad slámy pojme 90 t slámy v balících, na dopravník je možno připravit palivo na 16 hod. v největším provozu - 20 balíků slámy, to je cca 6 tun. Jeden balík slámy typu Heston váží cca 280 až 300 kg, podle aktuální vlhkosti. Ideální vlhkost slámy určené ke spalování je do 14%. Hlavní zdroj – K1: Nízkotlaký žárotrubný horkovodní skříňový kotel Typ kotle: GVB 4000, Výrobce:
Danstoker A/S,Industrivej Nord 13, Herning, Dánsko.
Typ paliva : obilná sláma Typ topeniště : vodorovný vodou chlazený rošt Výhřevná plocha : 339 m3 Vodní objem :
10 m3
Nejvyšší dovolená teplota vody : 120°C Jmenovitý výkon : 4000 KW
1
Záložní zdroj – K2: Automatický teplovodní kotel Primatik, Typ: THP 1500 IN, výr.TH s.r.o. Ratíškovice, max.výkon 1500 KW. Tento kotel je určen pouze jako záložní zdroj v případě dlouhodobého výpadku hlavního zdroje. Krátkodobé výpadky hl. zdroje řeší nainstalovaná akumulační nádrž o obsahu 150 m3. Kotel je osazen hořákem zn. Weishaupt, Typ: L 8Z na LTO. Záložní kotel byl v provozu pouze za účelem provedení měření emisí. LTO je uskladněn v nádržích ( 5 x 1000 l ). Tento kotel nebude nikdy v provozu současně se základním zdrojem.
Odlučovače pevných částí emisí: Multicyklon Typ: AMC 4 x 5 Odsávané množství plynu - 14 000 m3/hod. 16 ks odlučovacích ocelových trubek Hadicový tryskový filtr Typ: SJV 92/12 –12/21 (24-3) Odsávané množství plynu - 12 000 m3/hod. - plocha filtru – 231 m3 - počet filtračních hadic – 252 ks - materiál filtru – polyesterová jehlová plsť Hadicový tryskový filtr slouží k suchému zachycování prachů ze spalin příp.odpadního vzduchu s impulsním čistěním pomocí stlačeného vzduchu. Úpravna technologické vody : Pro úpravu této vody je nainstalován
bezexpanzní doplňovací systém – BDS – BALANCE.
Popis funkce – surová voda je přiváděna do zásobní nádrže přes filtr hrubých nečistot a změkčovací zařízení. Hladina změkčené vody v zásobní nádrži je snímána ponorným spínačem a udržována na provozní hladině otevíráním elektromagnetického ventilu. Aktuální tlak v topné soustavě je snímán převodníkem. Na základě vyhodnocení procesorovou jednotkou CU 2000 je soustava doplňována čerpadlem, resp. tlak ze soustavy je odpouštěn elektromagnetickým ventilem zpět do zásobní nádrže. Systém je doplněn dávkovacím čerpadlem chemikálií. Úprava vody ( zbavování Ca a Mg iontů ) se provádí na Na katexu, obsluha kontroluje zbytkovou tvrdost ( 0,077 mmol/l ), redukce případného kyslíku se provádí
dávkováním
siřičitanem
sodným,
manganatého, jodidu draselného a azidu
2
kontrola
se
provádí
přídavkem
síranu
Akumulační nádrž: Typ: NVS 150, výrobce : TH s.r.o. Ratíškovice, objem 150 m3. Akumulační nádrž umožňuje přerušovaný, energeticky méně náročný provoz kotle, a vytváří časovou rezervu pro případné opravy, seřízení kotle a dalšího zařízení. Tento provozní soubor je pro provoz celého zařízení značně pozitivní. Rozvod teplé vody: Tepelné rozvody jsou sestaveny z ocelového předizolovaného potrubí. Max.teplota topného media je 95°C. Teplota topného media je regulována trojcestným směšovacím ventilem s ekvitermní regulací, při čemž minimální teplota topného media v hlavním potrubí je limitována 70°C pro zajištění spolehlivého ohřevu TUV v jednotlivých objektech. Tepelné rozvody jsou opatřeny signalizačním vodičem určeným k lokalizaci eventuální poruchy potrubí nebo svrchní izolace, dále jsou k potrubí přiloženy kabely „Multifunkční datové sítě“, (MDS), umožňující mimo jiné, odečety dat u odběratelů tepla a kontrolu funkčnosti celého měřícího zařízení. Objektové (domovní) předávací stanice jsou sestaveny z deskových výměníků tepla, měřičů tepla, uzavíracích a regulačních armatur. Tyto předávací stanice jsou tlakově nezávislé. Hlavní rozvodné potrubí je rozděleno do pěti sekcí (etap), které jsou od sebe odděleny uzavíracími ventily s možností odvzdušnění a odkalení. Měření a regulace: Ve velínu kotelny jsou osazeny dva rozvaděče MaR, které jsou vybaveny přístroji a zařízením od fy. SAACKE, které umožňují dálkové ovládání přístrojů a jejich napájení. Měřeny, snímány a ovládány jsou především: TEPLOTY vody na výstupu a vratu kotlů K1 a K2 akumulační nádrže– teplota 5x výstup a vrat z rozvodů teploty před kotli a za čerpadly kotelna – prostor sklad slámy – prostor venkovní TLAKY akumulační nádrž výstup do rozvodů na konci rozvodů vrat z rozvodů REGULACE otáčky oběh. čerpadla – frekvenční měnič teplota výstupní vody do rozvodů-třícestný ventil OSTATNÍ požární signalizace zaplavení kotelny
3
Hodnocení provozu z hlediska vlivů na životní prostředí : Před zavedení centrálního zdroje vytápění byly jednotlivé domácnosti zařízené lokálními individuálním zdroji většinou vytápěné palivy dané trhem. Odhad emisí na základě průzkumy pro úvodní projekt a žádost na SFŽP byl asi v této podobě : Pevné látky
681t/rok
Oxid siřičitý
409 t/rok
Oxidy dusíku
47 t/rok
Oxid uhelnatý
76 t/rok
Uhlovodíky
23 t/rok
Oxid uhličitý
22.045 t/rok
Roční produkce základních znečišťujících látek na základě autorizovaného měření a skutečných provozních hodin v roce 2003 byla následující : TZL
0,506 t/rok
Oxid siřičitý
1,056 t/rok
Oxidy dusíku
1,620 t/rok
Oxid uhelnatý
2,015 t/rok
Uhlovodíky
1,084 t/rok
Emise po realizaci neodpovídají číslům uvedeným na žádosti pro SFŽP, uvádíme reálná čísla na základě měření. Emise kysličníku uhličitého neuvádíme, jelikož je zřejmé, že spalováním slámy vznikají nulové emise tohoto skleníkového plynu, resp. Tyto emise by vznikly vlastní antropogenní činností ( rozkladem slámy v přirozeném prostředí ). Měření emisí bylo provedeno autorizovanou organizací EKOME, s.r.o. Zlín ( kotel LINKA, TZL, SO , NO , CO, TOC)OHNÚT, spalovací technika ( základní škodliviny záložního kotle )
a je
zřejmé, že zařízení plní emisní limity dle ustanovení vyhl. MŽP č. 353/2002 Sb. u všech znečišťujících látek.
Výsledky měření :
v mg/m3
Kotel K1
Kotel K2
Oxid uhelnatý
318
15
Oxidy dusíku
255
156
Oxid siřičitý
167
104
Tuhé částice
80
8
Suma TOC
12
neměřeno
4
V této kapitole je nutné uvést emise způsobené nepřipojenými domácnostmi, i když toto množství se bude dále příznivě vyvíjet, na základě stávajícího stavu a kladných zkušeností je zřejmé, že se budou další domácnosti na CZT připojovat. Dosud nepřipojených 30 domácností emituje do ovzduší toto množství základních škodlivých látek : Pevné látky
3,5 t
Oxid siřičitý
3,3 t
Oxidy dusíku
0,5 t
Oxid uhelnatý
0,8 t
Uhlovodíky
1,6 t
Oxid uhličitý
3.600 t
Tato čísla platí ke dni ukončení zkušebního provozu, je reálné, že se budou další domácnosti na systém připojovat. Důležité je, že reálná čísla snížení emisí po realizaci stavby jsou stále nižší, než čísla uvedená na žádosti pro SFŽP ( s výjimkou produkce CO2 ) Ve svém hodnocení vlivu stavby na životní prostředí měla Obec Roštín snahu posoudit i imisní zatížení obce před realizací stavby a jeho hodnocení po realizaci. Pro toto hodnocení Obec Roštín použila měření oxidu siřičitého a oxidů dusíku autorizovanou organizací EKOVIA Praha. Proč jen těchto dvou znečišťujících látek a dobou měření ? Měření zajišťoval Okresní úřad v Kroměříži, referát životního prostředí z prostředků daných dobou zániku okresních úřadů. Z výsledků měření je zřejmé, že imise oxidů dusíku nedošlo k výrazným rozdílům před a po uvedení centrálního zdroje do provozu ( maximální půlhodinová koncentrace před je 203 g/m3, po 212 g/m3). Průměrné půlhodinové koncentrace se pohybovaly v rozmezí 33 % až 101,5 % - citovaná koncentrace 203 g/m3. Maximální půlhodinová koncentrace
zdroje po uvedení do
provozu dosáhla hodnoty 212 g/m3. Průměrné půlhodinové koncentrace se pohybovaly v rozmezí 29 %až 106 %( citovaná hodnota 212 g/m3 ) Výsledky měření oxidu siřičitého dosáhly už průkaznějších hodnot : Před uvedením zdroje do provozu maximální půlhodinová koncentrace dosáhla hodnoty 108 g /m3, což reprezentuje 21,6 % imisního limitu ( IHr500 g/m3), průměrné půlhodinové koncentrace
se pohybovaly v rozmezí 12% až 21,6 %, průměrné denní koncentrace
se
pohybovaly v rozmezí 29,3 až 60, 7 % ( nejvyšší 91 g/m3). Po uvedení centrálního zdroje do provozu dosáhla maximální půlhodinová koncentrace hodnota 50 g/m3, což reprezentuje 10 % imisního limitu. Hodnoty průměrných denních koncentrací se pohybovaly v rozmezí 9 % až 33 % ( maximální hodnota 22 g/m3 ). Průměrné půlhodinové koncentrace se pohybovaly v rozmezí 3,4 až 10 %. Z těchto výsledků je patrné, že v imisním zatížení oxidem siřičitým došlo k výraznému zlepšení ovzduší v měřené lokalitě . Měření imisí oxidu siřičitého a oxidů dusíku probíhalo ve shodném časovém období let 2001 a 2002 a to v měsících 9,10,11,12.. Odběr pro měření byl umístěn v budově Sokolovny. K posouzení imisní situace v obci je škoda, že nebylo,se shora uvedených důvodů, reálné posoudit imise tuhých znečišťujících látek
5
Občanská vybavenost : V obci Roštín je v současnosti cca 200 domácností a rekreačních objektů. Větší odběratele tvoří základní škola, mateřská škola, 2 bytovky ( 2x6 bytů ), objekt Sokolovny se saunou, budova obecního úřadu včetně pošty, kostel a koupaliště. Na CZT je nyní připojeno 169 domácností a výše zmíněné objekty. Nepřipojené domácnosti pochopitelně produkují emise, jejichž množství je zohledněno v kapitole vliv na životní prostředí. Cena pro odběratele Každá domácnost je vybavena výměníkem tepla s vlastním měřením, měřidla jsou napojena přes multidatovou síť do PC správce ke sběru dat. V současné době je průměrná cena za teplo a TUV pro středně velký rodinný dům cca 26 000,- Kč za rok. Cena je sestavena ze dvou složek – paušál za výměník to je 400 Kč za 1 kW a 0.80 Kč za kWh tepla + DPH. Příklad: Průměrný RD má 20 kW výměník, to je 20 x 400 = 8 000 + DPH = 9.200 Za topné období odebere 18 000 kWh, to je 0.80 x 18 000 = 14 400 + DPH = 16 560 Celkem 25 760,- Kč V přepočtu na Gj vychází cena za teplo cca 400 Kč za 1Gj. Pro srovnání cena za plyn je cca 500 Kč za 1Gj a za elektřinu kolem 600 Kč za 1Gj. Srovnatelné je snad jen vytápění dřevem v kotli na dřevo ale i zde se v poslední době projevuje značný nárůst ceny za kvalitní a suché palivové dřevo. Kolik to celé stálo : Cena projektu a realizace byla následující ( v miliónech Kč ): Stavba kotelny ( inženýrské sítě, komunikace, budovy + technologie dopravy slámy )
21
Technologie ( kotel 1, kotel 2, odlučovače, úpravna vody, akumulační nádrž atd. )
35
Rozvody potrubí ( 2 x 8 km potrubí, domovní přípojky, výměníky, armatury, měřidla, měřící a monitorovací systém )
40
Ostatní náklady ( lis, nakladač, mechanizace svozu, zařízení a vybavení objektu, atd. ) Celkem
8 104 mil. Kč
Financování : Projekt byl financován z následujících zdrojů: Státní fond životního prostředí ČR Kommunal Kredit Austria
85 %
BTG Central Europe – Holandsko, prodej emisních limitů DFF Denmark - Dánská asociace dodavatelů tepla Vlastní zdroje obce
15 %
6
Zpracoval:
Roštín, září 2015
František Machara
Kontakty: adresa:
Bioenergetické centrum Roštín 768 03 Roštín 292
telefon + fax: 573 368 297 Mobil:
608 758 927
e-mail:
[email protected]
web:
www.biocentrum.rostin.cz
Požadavky na jiné informace nebo objednávky exkurzí a prohlídek objektu zasílejte prosím faxem nebo na e-mailovou adresu Biocentra.
Příloha:
Rozbor popílku z laboratoře v Praze
7
8
