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Vaskiluodon Voimaの世界最大のバイオマスガス化装置が排出物を削減

フィンランドの Vaasaにある Vaskiluodon Voimaの発電所バイオマスガス化装置と既設の石炭ボイラーとの統合は再生可能燃料の使用量の増加を可能とした。これはコストの最適化と排出物削減に寄与している。排出物はバルメットの排出物モニター・レポートアプリケーションでモニターされる。

世界最大のバイオマスガス化装置はその商業操業を 2013年初めにスタートした。これはバイオマスガス化装置がこのような大きな規模で化石燃料に置き換えるために選ばれた最初の例である。投資の目的は製造においてより多くの再生可能燃料を使用することと石炭使用量を 25~40%削減することであった。Vaskiluodon Voimaはさらに複数の燃料の使用が可能になることとそれによって燃料コストを最適化できることを望んでいた。そこで Vaskiluodon Voimaは既設の高効率製造ユニットをガス化されたバイオマスを使用できるよう改造することを決断した。

既設ボイラーに統合されたガス化装置

バルメットはバイオマスガス化装置を納入し、それは既設の石炭発電所の一部として建設され粉炭ボイラーに統合された。ガス化装置は製造されたガスをボイラーに供給し、石炭と一緒に燃焼される。140 MWのガス化装置の納入は燃料ヤード、大規模ベルトドライヤ、循環流動層(CFB)ガス化装置、既設石炭ボイラーの改造と統合、それに最新のアプリケーションを含んだバルメットDNA制御システムへの拡張が含まれた。すべてを一つのサプライヤから導入することでソリューションの完全な一致を確実にした。既設の Bensonタイプのボイラーは元々石炭用にだけ建設されたものなので、ボイラー内でいくつかの小さな改造が必要であった。「古いものは何も取り外す必要はありませんでした。」とバルメットのガス化装置製品マネージャー Juhani Isakssonは言う。

Local biomass utilized地域のバイオマスの利用

ガス化装置は森林残渣、切り株、丸太を燃料とし、また泥炭をバックアップ燃料として使用している。プラントから半径 100 km範囲からのバイオマスの利用はこの地域に新しい仕事を創り出し、それによって地域の経済を活性化させた。様々なバイオ燃料の水分や熱量に非常にばらつきがあるため、それらについてのより詳細な情報が求められる。各燃料の積み荷が到着すると、その情報がバルメット燃料データマネージャーアプリケーションに記録される。このアプリケーションはプラントのバルメット DNA制御プラットフォームに統合されておりバイオ燃料に関するすべてのタスクを制御し容易にする。バルメット DNAは操業室と事務所にリアルタイム監視ウインドウを提供している。

製造ガスだけを燃料にも

「私たちの目標に達するのに非常に上手く成功しました。その結果は私たちの期待を超えました。」と Vakkiluodon Voimaのプラントマネージャー Matti Loukonen氏は述べる。「最も重要なのは製造ガスが私たちの燃料範囲の新しい燃料となったことです。」

バイオマスガス化装置のおかげで、ボイラーの負荷にもよるが、会社は約 25~50%の石炭を地域のバイオマスに置き換える能力を持った。

実際に値はより高い。ボイラーが製造ガスだけの燃料で運転できることを確かめるトライアル運転を 2014年に実施した。それ以来、秋と春のボイラーの負荷が低い時に製造ガスだけで運転している。改造したにも関わらず、ボイラーの元々の石炭燃焼能力は必要な時には使用することができる。Vaskiluodon Voimaにとってこれはリスクのないソリューションである。

Vaskiluodon Voimaはバルメットのガス化技術に非常に満足している。「98~99%の操業率は非常に高いものです。私たちは今やバルメットの協力でガス化装置の能力を 140 MWから 180 MWに上げつつあります。それは装置のファインチューニングと新しい運転方法見つけることです。この能力アップには新しい投資は必要ありません。」

顕著に削減された排出物

この投資のもう一つの目的は排出物を削減することであったが、これもまた達成された。バイオマスガス化装置によって、プラントはその二酸化炭素排出量を年間約 230,000トン削減することができた。また二酸化硫黄排出量も削減できた。

排出物をモニターするために、プラントではバルメット DNA排出物モニターツールを使用している。このアプリケーションは排出物モニターとレポート用に必要なすべての情報を提供している。

「私たちの今後の挑戦は窒素酸化物排出に横たわっています。新しい EU制限値の移行時期以降、どうやってその制限値の下に留まるかを決定する必要があります。SCR(選択触媒還元法)か SNCR(無触媒還元法)か、またはおそらく他のガス化装置というオプションを検討中です」とLoukonen氏は話す。

Vaskiluodon Voimaとバルメットとの協力はお互いに有意義なものであった。「私たちはバルメットと共に仕事ができて非常に満足しています。よりきれいな燃焼を開発するにも、また現在ガス化装置の能力をアップしている中でも私たちにとって先を見越しているパートナーです。」

Vaskiluodon Voimaは将来さらにバイオマスの利用を増やそうと考えている。「私たちは強くバイオマス燃焼を信じます。それは未来を意味します。」と Loukonen氏は付け加える。

操業エンジニア Melina Kallio-Könnö氏はVaskiluodon Voimaの環境に関する責任者である

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ガス化はその需要を伸ばしている

ここ数年に渡りバルメットのガス化技術は本当の急展開を見せている。

ガス化技術は Vaskiluodon Voimaの他に、フィンランドの Lahtiにある Lahti Energyの廃棄物のガス化にも成功裏に導入された。この会社は 2012年にはその種類では世界初となる Kymijärvi II固形廃棄物燃料(SRF)ガス化発電所をスタートさせた。新しい 160 MWガス化プラントによって Lahti Energyは SRFの利用で石炭の必要量を半分にすることができた。

バルメットはインドネシア 南スマトラの OKI Pulp & Paper Millsの新しいパルプ工場向けに 2つのバイオマスガス化装置を供給している。商業生産は 2016年の初めを予定している。

Metsä Fibrehaはフィンランドの Äänekoskiバイオ製品工場向けにバルメットのバイオマスガス化技術を選択した。ガス化プラントでは樹皮を乾燥させガス化しガスを製造する。2017年には稼働する計画である。

Huanggang Chenming Pulp & Paper Co., Ltd.の中国、湖北省のパルプ工場向けにバイオマスガス化プラントが注文された。新工場は 2017年スタートの予定である。