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あやかふじつぐ
5 years ago
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1 CCT ワークショップ 2013 CFB の国際展開と今後の方向性 2013 年 8 月 7 日住友重機械工業株式会社 1

2 1. 循環流動層ボイラの原理と燃料多様性 2

3 循環流動層ボイラの原理ガス流速 :1m 以下燃焼 : 固定層燃焼炉底ガス流速 :1.0m/s 程度燃焼 : 流動燃焼炉底で燃焼ガス流速 :2.0m/s~*1 燃焼 : 流動浮遊燃焼炉外に飛散ガス流速 :5.0m/s 燃焼 : 流動浮遊循環炉内全体で燃焼ストーカボイラなどに近い流動床ボイラサイズアップ循環流動層 CFB ベット材砂灰等サイクロン大きな熱容量 : 高水分等に優位流動燃焼 ( 破砕燃焼 ): 不定形燃料に優位 *1 注記 : 飛散を開始する流速は流動粒子径等にも依存し一般的な流速として 2.0m/s 程度して記載しています 3

4 循環流動層ボイラの原理と特徴燃料多様性循環材の大きな熱容量により幅広いレンジの燃料対応が可能長時間燃焼循環燃焼により高い燃焼効率の実現低 NOx メンテナンス低減低温燃焼のため炉内へのスラッギングなし低温燃焼による NOx 発生低減に加えサイクロンでのアンモニアによる無触媒脱硝が可能 ( 触媒脱硝の最小化 ) 低温燃焼サーマル NOx 発生抑制炉内石灰石脱硫効率炉内脱硫炉内への石灰石投入により経済的な脱硫操作が可能流動燃焼循環材の大きな熱容量流動により燃料は破砕燃焼微粉砕不要高水分燃料等燃焼可能 4

5 循環流動層ボイラの原理と特徴 PC ボイラと CFB ボイラの違い Flue gas C ( o F) C Fuel & Air 高温燃焼 1300 局部高温灰溶融によるスラッキング熱 NOx の発生環境値対応外部脱硝外部脱硫設計燃料高品位石炭等に限定燃料品質非常にセンシティブ低温燃焼 ~900 均一温度灰溶融無し熱 NOx 低い環境値対応炉内脱硝 + 外部炉内脱硫 + 外部設計燃料石炭バイオマスなど広範囲対応燃料品質微粉砕不要乾燥不要燃料品質比較的寛容 C ( F) m/s (15-16 ft/s) Limestone <1mm(0.04 in) Coal <10mm(0.4 in) Biomass <50mm(2.0 in) Air 燃料多様性低温燃焼を特長とし低品位燃料を低エミッションで利用可能 CFB Animation 5

6 循環流動層ボイラの燃料多様性石炭類石炭褐炭 ~ 瀝青炭 ~ 無煙炭オイルコークス石炭クズ高灰分含有石炭等オイルシェール木質チップ ( 木質バイオマス ) 乾燥スラッジペレット化燃料 6

7 循環流動層ボイラの燃料多様性新エネルギー燃料建設廃材 TDF ( 廃タイヤ燃料 ) 廃プラスティック燃料森林未利用材 ( 生木チップ ) 林地残材 ( バーク含 ) 南洋系バイオマス 7

8 CFBでの燃料使用実績弊社納入のCFBでの使用実績燃料混焼を含む) バイオマス燃料s 廃タイヤプラスティック類石炭 10,000 9,000 8,000 廃タイヤ等 7,000 低位発熱量 kcal/kg) 中国低品位無煙炭豪州炭 6,000 5,000 ベトナム無煙炭中国炭ロシア炭 Indonesia PC Boilers 無煙炭用設計 4,000 ベトナム低品位褐炭 VND 3,000 2,000 1, 中国低品位無煙炭 BCG 木質バイオマス標準設計スラッジ類燃料比(-) 幅広い燃料の専焼利用混焼利用が可能 8

9 CFBボイラの開発動向事業用超々臨界CFB 建設中) Global CFB Market Share over Samcheok USC MWe UNITS 事業用超臨界CFB PCボイラの更新に対応事業用への参入 FW CFB大型化開発 2009年ポーランド Lagisza で超臨界ユニット 460MW 稼動開始韓国にて超々臨界ニユット(550MW)建設中 Source: FW sales database and FW-McCoy database for FW served markets 9

10 2. CFBの海外展開 10

11 低品位炭利用の追求低品位炭利用の提案 PCボイラでの高効率利用 ①改質利用水分灰分の増加 (低品位燃料 ②CFBによる直接燃焼課題有効利用 11

12 低品位炭利用の課題と提案非流通炭のような低品炭の利用は改質ガス化液化等による石炭品質の改善や付加価値の改善があり開発が進んでいるこれらの技術革新はより高い価値を生み出すために非常に重要な技術であるが燃料操作と輸送のため燃料価格が高騰するケースが存在している特にインドネシアの例では極めて低品位の石炭は交通インフラの整備されていない地域に多く存在し上記の改善をしても国内利用には価格的に不利な可能性も高いそのため交通インフラの整備されていない地域では CFBによる直接燃焼による山元発電推進を提案する 12

13 低品位炭利用の課題と提案非流通炭品質改善輸送インフラ有日本への輸出国内PC利用 (工業地域圏輸送インフラ無 CFBでの燃焼山元発電利用写真は2013年度NEDO事業水分50% LHV 2300kcal/kg 燃焼実証済み石炭の採掘場交通インフラ未整備地区では機器整備工場分析機関等の充実も期待できず大型高効率のSC,USCの導入の基盤技術も未整備 13

低品位炭利用から新エネルギー燃料利用へ CFBでは多種燃料の混焼が可能であり低品位炭利用に加えバイオマス燃料廃タイヤ廃プラなどの新エネルギー燃料の利用が可能でありバイオマス燃料利用によるCO2二国間クレジットの対応等が可能今後アジア諸国の近代化に伴う新エネルギー燃料利用ニーズが予想され CFBによる混焼技術利用を展開建設開始年 2011年 2011年 6月立柱

14 低品位炭利用から新エネルギー燃料利用へ CFBでは多種燃料の混焼が可能であり低品位炭利用に加えバイオマス燃料廃タイヤ廃プラなどの新エネルギー燃料の利用が可能でありバイオマス燃料利用によるCO2二国間クレジットの対応等が可能今後アジア諸国の近代化に伴う新エネルギー燃料利用ニーズが予想され CFBによる混焼技術利用を展開建設開始年 2011年 2011年 6月立柱運転開始年 2013 年 3月 2013年事業主 Tuas Power Utilities Pte.Ltd. Pte.Ltd. ジュロン島テンブス地区シンガポール発電出力 100MWe 100MWe ボイラ蒸発量 450t/h 50t/h 蒸気圧力 10.5MPa 0.5MPa 蒸気温度使用燃料インドネシア亜瀝青炭 80% PKS ﾊﾟｰﾑｶｰﾈﾙｼｪﾙ 20% PKS ﾊﾟｰﾑｶｰﾈﾙｼｪﾙ 20% 14

15 低品位炭利用の課題と提案南洋系バイオマスバイオマス有効利用非流通炭 CFBでの燃焼山元発電利用 2国間クレジット環境改善低品位炭産地近くには森林系他バイオマス燃料の腑存量も多くバイオマス燃料利用の展開が望まれる 15

16 海外における石炭利用の価値モデル石炭会社の価値高品位炭外貨取得輸出へ改質炭へ新燃料価値国際貢献 CCT PCによる高効率利用 SC,USC 該当国内燃料価値改善改質燃料価値改善液化ガス化バイオマス等高品位炭の安定供給 (ｴﾈﾙｷﾞｾｷｭﾘﾃｨ環境改善/安定近代化促進高効率日本製品のマーケット拡大ディーゼル油燃料転換輸送インフラ有低品位炭有効利用安定電源低価格日本の価値 CO2削減輸送インフラ弱低コスト利用 CFBによる山元発電 CO2クレジット効率改善バイオマス低品位炭利用において石炭利用価値モデルに貢献できる 16

17 ビジネスモデル燃料発電規模に合わせて様々な設備対応可能燃料発電規模に合わせて様々な設備対応可能高効率再熱式設備新エネ対応小型CFB 山元自家発自家発 PPS IPP 低品位炭事業用 5MW 25 75MW MW 短納期モジュール設計多燃料対応低品炭高効率利用バイオマス混焼 17

18 ご清聴ありがとうございました 18

19 参考資料 SHI CFB納入実績表住友-FosterWheeler 循環流動層ボイラ実績 SHI 供給範囲運開石炭自家発石炭IPP 石炭 +バイオ +ﾘｻｲｸﾙ燃料 / 会社名オーミケンシ神戸製鋼所新日本製鐵神戸製鋼所神戸製鋼所王子板紙太平洋セメント住友大阪セメント DSR中国 Kumho韓国江蘇王子製紙/中国 Cheng Loong Paper Antam 電発/太平洋ｾﾒﾝﾄ Vinacoalﾍﾞﾄﾅﾑ電発/太平洋ｾﾒﾝﾄ住友大阪セメントｻﾐｯﾄ明星ﾊﾟﾜｰ王子製紙北越製紙中越ﾊﾟﾙﾌﾟﾀﾞｲｾﾙ化学高砂製紙日本製紙日本製紙日本大昭和板紙日本製紙日本製紙王子製紙日本大昭和板紙東レ川崎ﾊﾞｲｵﾏｽ発電旭化成ｹﾐｶﾙｽﾞｸﾞﾘｰﾝ発電会津 TuasPower 日本合成化学 TuasPowerⅡA KumhoⅡ 日本海水王子マテリアｸﾞﾘｰﾝ発電大分王子ｸﾞﾘｰﾝｴﾅｼﾞｰ立地 B TG 加古川長府広畑神戸加古川祖父江佐伯高知ｱﾓｲﾖｰｽ南通 Holi 台湾 Pomalaa 糸魚川ﾅｽﾞｵﾝ土佐高知糸魚川日南勝田二塚大竹茨城富士岩沼東北旭川白老富岡芸防愛媛川崎延岡会津ｼﾝｶﾞﾎﾟｰﾙ熊本ｼﾝｶﾞﾎﾟｰﾙﾖｰｽ赤穂富士日田日南容量 MWe ボ蒸発量 (Reference) ton/h (65) 250 (40) 150 (60) 225 (20) (1 x 100) 220x3 (2 x 66) 250ｘ2 (2 x 37) 200x x x (2 x 56) 205x (18) (35) 130 (80) (59) 230 (59) 230 (45) 180 (43) 170 (74) (5.5) 28 (70) 450 (62)x2 400x2 (18.5) 77 ( イラ温度 / / ー圧力 /c / / 燃料運用石炭 70% 99% 30% 40% 10% 70% 20% 40% 90% 22% 85% 49% 99% 90% 30% 80% 40% 80% 70% 40% 20% 石油ｺｰｸｽ木質ﾊﾞｲｵ廃ﾀｲﾔ CO2削減量 RPF 廃ﾌﾟﾗ max20% ｽﾗｯｼﾞ max20% ｔ-co2/y 12,200 70,000 max10% 35,800 30% 1% 将来2%) 将来10% 222,200 5,200 max20% max10% 建廃70% 建廃17% 建廃60% 建廃15% 建廃70% 建廃60% ﾁｯﾌﾟ80% max20% ﾁｯﾌﾟ60% ﾁｯﾌﾟ30% ﾁｯﾌﾟ30% 15% チップ40% 建廃10% ﾊﾞｰｸ54% 抜根9% 30% ﾁｯﾌﾟ20% 20% 20% 10% 3% 5% 21% 3% 3% 1% 1% 1% 10% 60% 20% 60% 20% 10% 30% 20% 80% 34, , , , , , , , ,000 33, ,500 68, ,900 5,000 25, ,900 95,300 37, ,700 28, , , ,600 40% 37,200 19

Microsoft PowerPoint - 07資料4_【配付用】0223JFEE発表原稿【確定】.pptx

Microsoft PowerPoint - 07資料4_【配付用】0223JFEE発表原稿【確定】.pptx 資料 4 目次 1.JFE エンジニアリングの紹介 2. 災害廃棄物への取組み 3. バイオマス発電技術 3-1. バイオマス発電技術 3-2. バイオマスボイラに使用できる燃料 3-3.JFEの循環流動層ボイラ 4. バイオマス発電事業の提案 JFE グループの沿革川崎重工業より分離 1950 川崎製鉄 2003 JFE スチール 1912 1940 NKK( 日本鋼管 ) 2001 2002