Kotłownie na biomasę. Zasysanie z komory.

Proces ten polega na zagęszczaniu, prasowaniu i wysokociśnieniowym formowaniu przygotowanych materiałów sypkich i włóknistych. Aglomeryzacja jest tu procesem łączenia pylastego materiału w kształt cylindrycznych minibrykietów o pożądanym kształcie, składzie chemicznym i strukturze. Pelet do celów energetycznych może być wytwarzany z palnych substancji w postaci rozdrobnionej biomasy, takiej jak drewno, słoma, ziarna słonecznika, ziarna rzepaku, pestki owoców, miskantu, wytłoczki po ekstrakcji, np. kawy i innych naturalnych substancji palnych. Obecnie najbardziej popularnym biopaliwem stałym jest pelet drzewny, który jest paliwem odnawialnym, standaryzowanym, wysoko przetworzonym, uzyskiwanym ze sprasowania suchych kawałków drewna w formie trocin, wiórów, zrębków lub innych odpadków w postaci naturalnej bez kory. Pelet drzewny najczęściej występuje w postaci brykiecików. Wizualnie przypomina kołki stolarskie – ma kształt walca o średnicy 6 lub 8 mm i długości 10 do 30 mm. Geometrię oraz pozostałe parametry fizyczne i energetyczne peletu drzewnego określają normy przedmiotowe, np. norma austriacka ÖNORM M-7135, norma niemiecka DIN 51731, norma szwedzka SS 187120 lub norma włoska CTI-R 04/5. Ze względu na zróżnicowane wymagania poszczególnych norm można ogólnie określić parametry modelowe i cechy peletu.

Cechy Pelet drzewny jest substancją higroskopijną, przez co należy chronić go przez wilgocią. Po wchłonięciu zbyt dużej ilości wody lub polaniu go wodą, oprócz pogorszenia właściwości energetycznych, ulega destrukcji. Destrukcja peletu drzewnego polega na jego rozsypaniu i powrocie do formy sprzed sprasowania, czyli trocin. Jest to niebezpieczne w sytuacji, gdy pelet wypełnia szczelnie zamknięte przestrzenie systemów zasilania w paliwo kotłów lub magazynów paliwa. W trakcie jego destrukcji następuje rozprężenie i wzrost objętości, co powoduje blokowanie mechaniczne systemów zasilania lub może spowodować rozerwanie magazynu paliwa. Ze względu na formowanie przy wysokim ciśnieniu, ma gładką i połyskującą powierzchnię, nie posiadającą widocznych porów. Przez to jest odporny na procesy gnilne, zaś jego gładka powierzchnia utrudnia pochłanianie wilgoci z powietrza, co korzystnie wpływa na trwałość oraz stabilność biologiczną. Jednak okres magazynowania nie powinien być dłuższy niż rok.
Dzięki regularnej budowie i odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej pelet jest materiałem łatwym w magazynowaniu i transporcie, co powoduje, iż doskonale nadaje się do spalania w kotłach działających automatycznie, nie wymagających stałej obsługi. Pelet jest odporny na samozapłon, dlatego nie stwarza problemów przy magazynowaniu. Pelet jest paliwem stałym w formie sypkiej, charakteryzującym się naturalnym kątem zsypu wynoszącym ok. 45o. Do transportu peletu wykorzystuje się specjalistyczne systemy zasilania kotłów. Przyjęty system zasilania uzależniony jest od możliwości magazynowania paliwa. Najkorzystniejszą formą przechowywania jest wyodrębniony magazyn, będący w bezpośrednim sąsiedztwie kotłowni, najlepiej na tej samej kondygnacji.

Magazyn peletu Pomieszczenie przeznaczone na magazyn peletu musi być pomieszczeniem suchym z wentylacją naturalną. Nie ma konieczności stosowania wentylacji mechanicznej i ogrzewania. Zbyt intensywna wentylacja w okresie jesieni lub lata, gdy powietrze jest nasycone wilgocią, jest niewskazana ze względu na higroskopijną budowę paliwa. Następstwem takiej sytuacji będzie kumulacja wilgoci z powietrza wentylacyjnego w magazynowanym pelecie. W przypadku pneumatycznego załadunku paliwa do magazynu, np. z cysterny samochodowej, powietrze i zawieszony w nim pył drzewny tworzą mieszankę wybuchową. Dlatego też do magazynowania peletu zaleca się wykorzystanie pomieszczenia nieposiadającego instalacji elektrycznej. W innym przypadku taki magazyn musi być wykonany w takiej klasie do jakiej należą pomieszczenia z atmosferą wybuchową. Ze względu na załadunek magazyn peletu musi posiadać jedną ścianę zewnętrzną, w której będą zabudowane króćce załadunkowe, rampa wyładowcza lub zsyp peletu. Wysokość składowania w pomieszczeniach może wynosić do 3 m. Powyższe ograniczenie wynika z wytrzymałości mechanicznej systemu pobierającego i transportującego paliwo do kotła. Podłoga w magazynie peletu może być pozioma, ale także skośna, składająca się z jednego lub dwóch ześlizgów. Sposób doboru podłogi związany jest z systemem poboru paliwa. Przy poborze paliwa jednym podajnikiem ślimakowym, umieszonym w środku magazynu, podłogę wykonuje się pochyłą, składającą się z dwóch ześlizgów. Pochylenie ześlizgów powinno być nie mniejsze niż 45o dla zapewnienia swobodnego zsuwania się paliwa w stronę ślimaka. Podłoga pochyła pozwala na całkowite opróżnienie magazynu paliwa. Informacja o braku paliwa pojawia się, gdy kocioł przestaje pracować. Gdy brak asekuracyjnego magazynu paliwa (rezerwy), istnieje niebezpieczeństwo przerwania ciągłości wytwarzania ciepła. Aby temu zapobiec, czasami w małych magazynach peletu stosuje się ruchome ześlizgi wahliwie podparte przy podajniku ślimakowym. W trakcie załadunku magazynu ześlizgi ułożone są poziomo. W momencie wyczerpania magazynu przy poziomo ułożonych ześlizgach następuje wyłączenie kotła. Po obu stronach podajnika paliwa, na poziomo ułożonych ześlizgach pozostają pryzmy paliwa, które się nie zsunęło. Podniesienie ześlizgów powoduje zsypanie się reszty zgromadzonego na nich paliwa w stronę podajnika ślimakowego i dalszą pracę kotła. Ilość zgromadzonego paliwa na ześlizgach zazwyczaj wystarcza do czasu następnej dostawy. Ważną sprawą jest odpowiednia wysokość zabudowy króćca załadowczego. Jego odległość od sufitu powinna wynosić ok. 200 mm. Zbyt mała odległość pomiędzy króćcem a sufitem powoduje erozję i intensywne wycieranie sufitu przez rozprężone powietrze zawierające pelet, poruszający się z dużą prędkością. Zaleca się, aby do sufitu w obszarze nad króćcem załadunkowym mocować osłonę ochronną z materiału odpornego na wycieranie. Zazwyczaj jest to mata z tworzywa sztucznego. Zbyt nisko zabudowany króciec załadowczy powoduje ograniczenie rzeczywistej przestrzeni magazynowej. Przestrzeń magazynu ponad rurą wyrzutową króćca nie bierze udziału w magazynowaniu paliwa. Dla ochrony przeciwległej ściany przed uderzeniami peletu, do sufitu mocuje się matę odbojową. Mata może być zamocowana swobodnie do sufitu lub dodatkowo mocowana do ściany. Do magazynu paliwa należy stosować drzwi o odporności ogniowej odpowiedniej dla odporności ściany magazynu, wg przepisów dotyczących ochrony przeciwpożarowej. Drzwi od wewnątrz muszą posiadać odciążenie od parcia paliwa. Odciążenie realizowane jest przez dwa ceowniki, zabudowane pionowo przy futrynie, wewnątrz których wkłada się poziomo odpowiednio przycięte deski. Pelet, znajdujący się w magazynie, prze na deski zamocowane w pionowych ceownikach, odciążając drzwi. Nawet jeśli magazyn jest pełny, można otworzyć drzwi wejściowe i ocenić stopień jego wypełnienia poprzez szpary pomiędzy poziomymi deskami odciążającymi.
Po wybraniu paliwa przez podajnik ślimakowy, deski można łatwo zdemontować i wejść do magazynu w celach serwisowych.

Konfekcjonowanie i transport Pelet może być konfekcjonowany w zależności od przeznaczenia w małych workach, zawierających paliwo o masie 10, 15, 16, 20, 25, dużych workach tzw. Bag’ach lub Big Bag’ach o masie 700, 800 lub 1000 kg. W przypadku paliwa konfekcjonowanego – transport odbywa się na typowych paletach. Pelet może być dostarczany także luzem bez konfekcjonowania. Wówczas transport odbywa się w cysternach samochodowych o ładowności do 24 000 kg. Jak deklarują producenci peletu, opłacalna jest dostawa luzem od 3 ton. Załadunek do cystern może być pneumatyczny lub za pomocą odpowiednich ramp załadowczych. Wyładunek zawsze jest pneumatyczny w układzie jedno- lub dwururowym. W Polsce wyładunek zazwyczaj odbywa się w systemie jednorurowym, analogicznie jak przy wyładunku innych materiałów sypkich, takich jak np. zboże. Pelet może być magazynowany w workach, w pomieszczeniach przeznaczonych wyłącznie na magazyn peletu lub w podziemnych silosach. Systemy transportu peletu będą przedmiotem następnego artykułu dotyczącego kotłowni na biopaliwa stałe.
Grzegorz Ojczyk
Bibliografia: Dz. U. 156 poz. 969 – Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii. ÖNORM M 7135: 2000: Presslingeaus naturbelassenem Holz oder naturbelassenerRinde, Pelletsund Briketts; Anforderungen und Prüfbestimmungen. ÖNORM M 7136: 2002: Presslingeaus naturbelassenemHolz oder naturbelassenerRinde, Pellets, Qualitäts-sicherungin der Transport – und Lagerlogistik. ÖNORM M 7137: 2003: Presslingeaus naturbelassenemHolz – Holzpellets, Anforderungen an die Pelletslagerungbeim Endkunden. DIN 51731: Prüfung fester Brennstoffe – Preßlinge aus naturbelassenem Holz – Anforderungen und Prüfung. SS 18 71 20. 1998: Biobränslen och torv-Bränslepellets-Klassificering (Biofuels and peat-Fuel pellets-Classification). Swedish Standards Institution. Stockholm: SIS.Standard. CTI–R04/5: 2004: Caratterizzazione del pellet a fini energetici. Rys. Przekrój wzdłużny przez magazyn peletu.
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf


Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij