Konwersja kotła z węgla na biomasę, gaz lub wodór

Po co konwersja zamiast nowego kotła

Kocioł węglowy w elektrociepłowni ma zwykle sprawną część ciśnieniową, turbinę, chłodnię, przyłącza i obsługę. Nowy blok biomasowy lub gazowy to kilka lat inwestycji i koszt liczony w setkach milionów. Konwersja zachowuje to, co działa, a wymienia to, co zależy od paliwa: palenisko, układ przygotowania paliwa, część układu spalin i automatykę. Trwa zwykle jeden sezon remontowy i kosztuje ułamek nowej jednostki.

Powody, dla których zakłady w Polsce przechodzą konwersję:

• koszty uprawnień do emisji CO2 i wymagania BAT,
• utrata dostępu do węgla lub niepewność cen,
• warunki finansowania i wsparcia dla ciepła z OZE,
• konieczność utrzymania mocy cieplnej dla miasta lub zakładu.

Na jakie paliwo

Paliwo docelowe	Co się zmienia	Dla kogo
Biomasa (pellet, zrębka)	Palenisko lub młyny i palniki pyłowe na biomasę, magazyn i transport paliwa, zabezpieczenia ppoż. i ATEX	Elektrociepłownie, ciepłownie miejskie, przemysł z kotłownią
Gaz ziemny	Palniki niskoemisyjne, stacja gazowa, wentylatory, recyrkulacja spalin, automatyka; zwykle niewielkie zmiany w części ciśnieniowej	Zakłady z dostępem do sieci gazowej, rezerwa mocy
Wodór i mieszanki H2/gaz	Palniki na 100 % H2 lub dowolną mieszankę z gazem, stacja mieszania, szybkozamykające stacje zaworowe, recyrkulacja spalin, nowy system zarządzania palnikami	Rafinerie, chemia, zakłady z własnym wodorem
RDF / odpady	Palenisko rusztowe, obróbka spalin, kocioł odzysknicowy	Spalarnie, cementownie, zakłady komunalne
Współspalanie	Dozowanie biomasy do istniejącego paleniska, modyfikacja młynów	Szybka częściowa redukcja emisji

Zakres prac przy konwersji

1. Audyt kotła. Stan części ciśnieniowej, paleniska, młynów, wentylatorów, układu spalin. Pomiar sprawności i emisji przed decyzją.
2. Koncepcja i bilans. Jaka moc po konwersji, jakie paliwo, jaka sprawność, co zostaje, co się wymienia. Na tym etapie wychodzi, czy konwersja ma sens ekonomiczny.
3. Projekt. Palenisko, palniki, ruszt, układ przygotowania paliwa, obróbka spalin, automatyka, ochrona ppoż. i przeciwwybuchowa dla biomasy.
4. Dostawa i montaż w postoju. Prace planowane pod harmonogram remontowy zakładu, tak aby nie wydłużać wyłączenia.
5. Rozruch i pomiary gwarancyjne. Sprawność, emisje, moc, dyspozycyjność.
6. Serwis. Umowa długoterminowa z zespołem na miejscu, częściami i czasem reakcji w godzinach.

Nasza odpowiedź: Power Service Solutions

Power Service Solutions GmbH z Duisburga to 260 inżynierów i serwisantów, którzy wcześniej tworzyli europejski serwis Mitsubishi Power, a przed nim Hitachi Power Europe, Deutsche Babcock, Steinmüller i Lentjes. Te firmy postawiły ponad 1500 kotłów, a PSS zajmuje się ich dalszym życiem: remontami, modernizacjami i przebudową na nowe paliwa. Palniki i części ciśnieniowe PSS produkuje we własnym zakładzie Meeraner Dampfkesselbau. Enerwis reprezentuje PSS w Polsce od 2026 roku.

Wybrane konwersje PSS:

Obiekt	Co zrobiono	Parametry
RWE Amercentrale, blok 9, Holandia	Przebudowa 5 młynów MPS na pellet drzewny, współspalanie biomasy 186 MW, w 4 etapach bez wymiany kotła	620 MWe, 1872 t/h
Südzucker Ochsenfurt, kocioł K4, Niemcy	Konwersja kotła rusztowego z węgla na gaz ziemny/biogaz: 2 palniki Ultra Low NOx po 50 MW, wentylatory, recyrkulacja spalin, automatyka	80 t/h, NOx < 60 mg/Nm³
ANRPC Aleksandria, Egipt	Konwersja kotła olejowego na 100 % wodoru (albo gaz ziemny): 2 palniki po 50 MW, stacja mieszania H2/NG, recyrkulacja spalin	100 t/h, −22 000 t CO2/rok
Öresundskraft Västhamnsverket, Szwecja	Nowe młyny bijakowe i palniki wielopaliwowe na pellet i bioolej, modernizacja części ciśnieniowej i układu paliwowego	69 MWe, 281 t/h
Ontario Power Generation Atikokan, Kanada	Konwersja na 100 % biomasy: modyfikacja młynów i palników	230 MWe, 600 t/h

FAQ

Ile trwa konwersja kotła z węgla na biomasę? Od decyzji do rozruchu zwykle 12–24 miesiące, z czego same prace montażowe mieszczą się w jednym przedłużonym postoju remontowym (kilka miesięcy). Audyt i koncepcja to pierwsze 2–3 miesiące.

Czy po konwersji kocioł ma tę samą moc? Nie zawsze. Biomasa ma niższą wartość opałową i inne właściwości spalania, więc moc może spaść o kilkanaście procent, jeśli nie powiększy się paleniska lub układu paliwowego. Bilans na etapie koncepcji pokazuje, co jest możliwe i za ile.

Czy kocioł pyłowy można przerobić na biomasę? Tak. Są dwie drogi: przemiał biomasy na pył w młynach i spalanie w zmodyfikowanych palnikach albo zabudowa paleniska rusztowego pod istniejącą częścią ciśnieniową. Wybór zależy od rodzaju biomasy, mocy i miejsca.

Co z ryzykiem pożaru i wybuchu przy biomasie? Pył biomasy jest wybuchowy, a składowana biomasa samonagrzewa się. Układ przygotowania paliwa wymaga zabezpieczeń ATEX, instalacji gaśniczych i monitoringu temperatury. To stały element zakresu konwersji, nie dodatek.

Czy konwersja na gaz jest prostsza niż na biomasę? Zwykle tak: wymiana palników, stacja gazowa, automatyka i korekty w części ciśnieniowej. Nie wymaga magazynu paliwa i układu przygotowania. Warunkiem jest dostęp do sieci gazowej o wystarczającej przepustowości.

Czy kocioł można przestawić na wodór? Tak, pod warunkiem dostępu do wodoru. PSS dostarcza palniki pracujące na 100 % wodoru albo na dowolnej mieszance z gazem ziemnym, z zakresem regulacji 1:5, wraz ze stacją mieszania, zaworami szybkozamykającymi i nowym systemem zarządzania palnikami. Taką konwersję wykonano w rafinerii w Aleksandrii na kotle 100 t/h.