LandfillGasEnergyProjectTypes填埋气能源项目种类课件.ppt

1、1China Landfill Gas Best Practices Workshop中国填埋气最佳实践研讨会中国填埋气最佳实践研讨会GMI Workshop全球甲烷行动工作坊Wuhan,China中国武汉7 September 2013年9月7日2 Landfill Gas Energy Project Types填埋气能源项目种类填埋气能源项目种类 GMI Workshop全球甲烷行动工作坊Wuhan,China中国武汉7 September 2013年9月7日Bryce Lloyd,OWT H.K.包乐莱，香港浩宏环保3Agenda议程议程 LFG Utilization General

2、 填埋气再利用-一般 Direct Use 直接利用 LFG Conversion to Pipeline Quality Gas 填埋气转化管道质量气体 Electricity Production 电力生产 Combined Heat and Power 热电联产4Why Use Landfill Gas(LFG)?为何使用垃圾填埋气（填埋气）？为何使用垃圾填埋气（填埋气）？Local,available fuel source 当地，可用的燃料源 Easy to capture and use 易于采集和利用 Source of renewable energy 可再生能源的来源 Con

3、stant supply-24 hours a day,7 days a week 稳定供应-每周7天，每天24小时 Reliable technologies exist for using LFG 可靠的填埋气使用技术存在 Uses a source of energy that otherwise would have been wasted 使用能量的来源，否则将被浪费 Helps the environment by reducing uncontrolled emissions of LFG 减少无节制的填埋气排放，有利于环境5Sanitary Landfill 垃圾卫生填埋场垃圾

4、卫生填埋场6LFG Energy Project Types填埋气能源项目种类填埋气能源项目种类 2010 DTE Energy Company 7Aluminum 铝Alternative fuels(biodiesel,CNG,ethanol,and LNG)替代燃料（生物柴油，压缩天然气，乙醇，液化天然气）Aquaculture(e.g.,tilapia)水产养殖（例如，罗非鱼）Arts&crafts(blacksmithing,ceramics,glass)工艺品（锻造，陶瓷，玻璃）Beer 啤酒Biosolids(drying)生物固体（烘干）Bricks,cement,concre

5、te 砖，水泥，混凝土Camera film 相机胶片Carpet 地毯Cars and trucks 汽车和卡车Chemicals 化学制品Chocolate 巧克力Consumer goods and containers 消费品和容器Denim 牛仔布Electronics 电子Fiberglass,nylon,and paper 玻璃纤维，尼龙和纸张Furthering space exploration 进一步太空探索Garden plants 园林植物Green power 绿色电力Ice cream,milk,and tea 冰淇淋，牛奶和茶Infrared heat 红外热Ju

6、ice(apple,cranberry,orange)果汁（苹果，蔓越莓，橙）Pet food 宠物食品Pharmaceuticals 医药Pierogies and snack food馅饼和零食Soy-based products 大豆型产品Steel 钢Tomatoes(hydroponic)西红柿（水耕）LFG has been used to help produce填埋气已经被用于帮助生产填埋气已经被用于帮助生产.8Direct Use Applications 直接利用的应用直接利用的应用 Boilers 锅炉 Direct thermal 直热式 Kilns 窑炉 Furnac

7、es 熔炉 Innovative uses新性用途 Greenhouses 温室大棚 Infrared heaters 红外加热器 Pottery kilns 陶窑9Direct Use Experience直接利用体验直接利用体验 More than 100 projects in the US 在美国超过100个项目 Pipeline length range from 0.6 to 15 kilometers 管道长度介于0.6至15公里 less than 5 kilometers is most feasible 小于5公里是最可行的 LFG used at off-site ind

8、ustries 填埋气应用到填埋场以外的行业10Direct Use Experience直接利用体验直接利用体验 LFG piped to a nearby industry for use in boiler,kiln or other process 填埋气经管道输送到附近的行业的，用于在锅炉，窑或其他的过程 Excellent possibility if an industrial facility is located nearby 如附近有工业设施将会提供很好的机会 Can provide fuel cost savings 可节省燃料成本11Greenhouses温室大棚温室大

9、棚 Use both electricity and heat 同时使用电力和热能 Carbon dioxide can be used to grow greenhouse plants二氧化碳可用于温室植物的生长 Six operational greenhouse projects in the U.S.在美国有六个运作中的温室项目12Energy Center 能源中心能源中心13Infrared Heaters 红外加热器红外加热器 Used to heat storage and maintenance facilities 用于热力存储库和维护设施的 Readily availa

10、ble technology 现成的技术 Minimal LFG required 所需的填埋气极小 Quick return on investment 快速的投资回报率14Leachate Evaporation 渗滤液蒸发渗滤液蒸发 Utilize LFG to reduce leachate volume 利用填埋气来减少渗滤液量 Commercially available technology 市场现售的技术 Units operating in the U.S.and internationally 在美国和国际上运作中的设施 20 in the U.S.在美国20个15LFG

11、Conversion to Pipeline Quality Gas 垃圾填埋气转化管道质量天然气垃圾填埋气转化管道质量天然气Technology 技术技术 LFG is purified from 50%to 97-99%methane 填埋气经浓纯化从50至97-99的甲烷浓度 Removal of carbon dioxide is primary step 除去二氧化碳是主要的步骤Advantages 优点优点 Inject treated product into pipeline 注入处理过的产物进入管道 Methane can be used as raw material 甲烷

12、可为原料 Reduction in use of fossil fuels 减少化石燃料的使用Disadvantages 缺点缺点 Must meet strict standards of pipeline 必须符合严格的管道标准 Costly technology 技术成本高昂 Economical for large scale only 仅在大规模时是经济实惠的16Electricity Generation发电生产发电生产 Most prevalent type of project in the US 在美国最普遍的项目种类 Approximately 1100 MW of cap

13、acity from over 375 operational projects 从超过375个运作中项目生产超过约1100兆瓦的容量 Sale of Electricity to 售电予 Utilities 公用设施 Industries able to buy directly 能够直接购买的产业 On-site use(e.g.,leachate pumps)现场使用（例如，渗滤液泵）Project size range from 500 kW-50 MW项目规模范围从500千瓦至50兆瓦17Internal Combustion Engine内燃内燃发动发动机机 Sizes:200 k

14、W-3 MW 发电量：200千瓦-3兆瓦 Advantages 优点 Proven and reliable 经过验证并可靠 Efficient 高效 High availability 92%高可用性92 Does not require extensive LFG pretreatment 不需要进行大规模填埋气预处理 Disadvantages 缺点 Requires trained operator and frequent maintenance 需要受过训练的操作员和频繁的维护18Turbines涡轮机涡轮机 Sizes:1-10 MW 发电量：1-10兆瓦 Advantages

15、优点 Smaller physical size per MW capacity 发电量与尺寸相比较小 Good potential for heat recovery 很好的的热回收潜力 Lower NOx and CO emissions 较低的NOx和CO排放量19Turbines涡轮机涡轮机 Disadvantages缺点 High parasitic loads due to LFG compression requirements由于填埋气压缩需求的高寄生负载 Requires extensive LFG pre-treatment 需要进行大规模填埋气预处理 Requires t

16、rained operator and frequent maintenance需要受过训练的操作员和频繁的维护20Micro-turbine微型涡轮机微型涡轮机 Sizes:30-200 kW发电量：30-200千瓦 Advantages 优点 Low emissions 低排放 Can operate on LFG with low methane content 可以在甲烷低浓度的填埋气运作 Light weight/small size 重量轻/尺寸小 Lower maintenance costs降低维修成本 Disadvantages 缺点 Inefficient 效率较低 Hig

17、h installed capital cost$/kW 高安装资本成本￥/千瓦21Combined Heat and Power热电联产热电联产 Large Industrial Facilities大型工业设施 Turbine and Microturbine Applications涡轮机和微型涡轮机的应用22Combined Heat and Power热电联产热电联产 Advantages 优点 Greater overall efficiency with waste heat recovery-up to 80%更大的整体效率并有余热回收-高达80 Manufactured sy

18、stems available可用预制系统 Flexible-hot water or steam generation from recovered heat灵活 回收的热量可用于热水或蒸汽产生 Disadvantages 缺点 Higher capital costs for heat recovery systems 热量回收系统需较高的资本成本23Typical Electric Project Components&Costs(US)一般电力项目组件和成本（美国）一般电力项目组件和成本（美国）3 MW engine project 3兆瓦发动机项目 Total capital cos

19、t=$5.15 million总资本成本=5,150,000美元 Includes:LFG compression and treatment,engine/generator,electrical switchgear=$4.9 million 包括：填埋气体压缩和处理，发动机/发电机，接电装置=490万美元 Interconnect equipment=$250,000*互连设备=$25万*Operation and maintenance costs=$526,000/year 操作和维护成本=526,000美金/年*interconnect costs can vary widely

20、互连成本可以有很大的不同241,360 m3/hr of LFG;8 kilometer pipeline 1,360立方米/小时的填埋气，8公里长的管道 Total capital cost=$2.5 million 总投资成本=250万美元 Gas compression&treatment=$768,000 气体压缩及处理=768,000美元 Pipeline=$206,000/kilometer 管道=每公里，$206,000(Plus industrial combustion equipment retrofits,if needed)（加上工业燃烧设备改造，如有需要的话）Oper

21、ation&maintenance cost=$129,000/year 操作和维护成本=$129,000/年Typical Electric Project Components&Costs(US)一般电力项目组件和成本（美国）一般电力项目组件和成本（美国）25Example Electricity Generation Xiaping Landfill,Shenzhen 范例范例-深圳下坪填埋场深圳下坪填埋场发电生产发电生产Design Electricity Power Generation Capacity(7.5MW+)设计电力发电能力（设计电力发电能力（7.5兆瓦兆瓦+）Tied

22、into electrical grid连接到电网连接到电网Landfill Capacity:47 Million tonnes 填埋场容量填埋场容量：4千千7百百万万立方米立方米Landfilling began:1997(30 years design life)填埋填埋开始开始：1997年（年（30年的设计使用年限）年的设计使用年限）Waste In place:13 Million tonnes 已填埋废物已填埋废物：1千千3百百万公吨万公吨Waste Intake:3000-3500 tpd 废物接收量废物接收量：3000-3500 吨吨/日日LFG Recovery:9000 m

23、3/hr 填埋气体回收量填埋气体回收量：9000立方米立方米/小时小时2526Design Electricity Power Generation Capacity(2.5MW+)设计电力发电能力（设计电力发电能力（2.5兆瓦兆瓦+）Provides electricity to on-site leachate treatment plant and offices Landfill Capacity:8.92 Million tonnes为现场的渗滤液处理厂和办公室提供为现场的渗滤液处理厂和办公室提供电力。电力。填埋场容量填埋场容量：八百九十二：八百九十二万万立方米立方米Landfill

24、ing began:2002(20 years design life)填埋填埋开始开始：2002年（年（20年的设计使用年限）年的设计使用年限）Flaring System and Generator House火炬系统及发电机房Example Electricity GenerationGaoantun Landfill,Beijing范例范例 北京北京高安屯填埋场发电生产高安屯填埋场发电生产27Waste In place:6.5 Million tonnes已填埋废物：六百五十已填埋废物：六百五十万公吨万公吨Waste Intake:1000 tpd废物接收量废物接收量：1000吨吨/

25、日日LFG Recovery:2500m3/hr 填埋气体回收量填埋气体回收量：2500立方米立方米/小时小时Flaring System and Generator House火炬系统及发电机房Example Electricity GenerationGaoantun Landfill,Beijing范例范例 北京北京高安屯填埋场发电生产高安屯填埋场发电生产28Example Electricity Generation Jordan Valley Landfill,Hong Kong范例范例 香港佐敦谷香港佐敦谷填埋场发电生产填埋场发电生产28Design Electricity Pow

26、er Generation Capacity:220kW 设计电力发设计电力发电能力：电能力：220千瓦千瓦Produces electrical power for onsite leachate pre-treatment works生产电力供现场渗滤液前处理工作生产电力供现场渗滤液前处理工作Landfill Capacity 填埋场容量填埋场容量:1.3Million tonnes 一百三十一百三十万公吨万公吨Landfill operated from 1986-1991 填埋场从填埋场从1986-1991年运作年运作 Waste Intake 废废弃弃物接收物接收:400 to 10

27、00 tpd 400 to 1000吨吨/日日LFG Recovery 填埋气体回收量填埋气体回收量:50 m3/hr 50立方米立方米/小时小时29Example Purification NENT Landfill,Hong Kong范例范例 香港新界东北填埋场提纯香港新界东北填埋场提纯6600 m3/hr of LFG purified to 90%+CH4 and compressed into 18 km pipeline to provide process heat to industrial facility 6600立方米立方米/小时的垃圾填埋气提纯到超过小时的垃圾填埋气提纯

28、到超过90甲烷并压缩到甲烷并压缩到18公里的管公里的管道，为工业设施提供工艺加热道，为工业设施提供工艺加热4MW On-site Power Generation 4兆瓦的现场发电兆瓦的现场发电On-site leachate treatment 现场渗滤液处理现场渗滤液处理Landfill Capacity 填埋场容量填埋场容量:35 Million tonnes 3千千5百百万公吨万公吨Landfilling began:1995(30 years design life)填埋填埋开始开始：1995年（年（30年的年的设计使用年限）设计使用年限）Waste Intake:3500 tpd

29、废废弃弃物接收量物接收量：3500吨吨/日日LFG Recovery:6600 m3/hr 填埋气体回收量填埋气体回收量：6600 立方米立方米/小时小时30Example Purification(LFG to CNG)Xiaping Landfill,Shenzhen范例 中国深圳下坪填埋场提纯（填埋气到压缩天然气）500 m3/hr of LFG purified to 90%+CH4 and compressed into CNG 550立方米立方米/小时的垃圾填埋气提纯到超过小时的垃圾填埋气提纯到超过90甲烷并压缩成压缩天然气甲烷并压缩成压缩天然气Provides fuel to o

30、n-site vehicles 为现场车辆提供燃料为现场车辆提供燃料Landfill Capacity:47 Million tonnes 填埋场容量填埋场容量：4千千7百百万万立方米立方米Landfilling began:1997(30 years design life)填埋填埋开始开始：1997年（年（30年的设计使用年限）年的设计使用年限）Waste In place:13 Million tonnes 已填埋废弃物：已填埋废弃物：1千千3百百万公吨万公吨Waste Intake:3000-3500 tpd 废废弃弃物接收量物接收量：3000-3500 吨吨/日日LFG Recove

31、ry:9000 m3/hr 填埋气体回收量填埋气体回收量：9000立方米立方米/小时小时31Example Process Heat Shuen Wan Landfill,Hong Kong 范例范例 香港船湾填香港船湾填埋场过程用热埋场过程用热Delivered 2,000m3/hr LFG(50%+CH4)to Towngas plant as process heat for use in reformers during the production of town gas 输送输送2000立方米立方米/小时的填埋气往煤气公司工厂，作为重整器制造小时的填埋气往煤气公司工厂，作为重整器制

32、造煤气的工艺加热煤气的工艺加热Landfill operated from 1973 to 1995 填埋场从填埋场从1973-1995年运作年运作 Waste In place:16 Million tonnes已填埋废物已填埋废物1千千6百百万公吨万公吨LFGE System in operation since 1999 填埋气能源系统由填埋气能源系统由1999开始运作开始运作Design Capacity:2200 m3/hr 设计容量：设计容量：2200立方米立方米/小时小时LFG Recovery:300 m3/hr填埋气体回收量填埋气体回收量：300 立方米立方米/小时小时32D

33、irect Use Case Study 直接利用实例研究直接利用实例研究 Crow Wing County Landfill,Brainerd,MN,USA 美国明尼苏达州布雷美国明尼苏达州布雷纳德乌鸦座县垃圾填埋场纳德乌鸦座县垃圾填埋场Built GCCS in 2008,installed boiler in 2009 气体收集控制系统于2008年建成，锅炉在2009年安装Energy(natural gas)cost savings=$5,000/winter 能源（天然气）节约成本=$5,000/冬天Registered project with CAR&sold verified

34、emission reductions 项目于CAR登记并出售核实减排Raypack Raytherm H1125 atmospheric boilerRaypack Raytherm H1125常压锅炉Supplies heat for in-floor heating system in 1,000 m2 maintenance building 提供热能给1000平方米的维护大楼Uses 50 m3/hr LFG 使用50立方米/小时的填埋气33Combined Heat and Power Case Study 热电联产实例研究热电联产实例研究Antioch,IL,USA 美国伊利诺斯

35、州美国伊利诺斯州安提阿安提阿 First school to use LFG for CHP 第一所学校使用填埋气于热电联产 12 microturbines with 360 kW capacity12台360千瓦的微型涡轮机 Waste heat produces 306,000 kJ/hour of hot water余热产生306,000千焦耳/小时的热水 School saves$100,000/year 学校节省了$100,000/年34Combined Heat and Power Case Study 热电联产实例研究热电联产实例研究 Jefferson City Landfi

36、ll Jefferson City,MO,USA 美国密苏里州杰斐逊城杰斐逊城垃圾填埋场美国密苏里州杰斐逊城杰斐逊城垃圾填埋场Hot water&steam meet entire thermal demand of 2 prisons 热水及蒸汽满足了2间监狱的所有热需求量Saves state 20-50%of annual energy costs 节省了该州20-50的年度能源成本Local law requires Columbia Water&Light to generate or purchase electricity from renewable resources 当地法律规定了哥伦比亚水光生产或购买再生资源的电力LFG piped 5.6 kilometers to CHP plant at prisons 在监狱中，填埋气经过5.6公里的管道送到热电联产电厂35Thank You 谢谢！Bryce Lloyd,OWT H.K.包乐莱，香港浩宏环保Email电邮：.hk