ABC ogrzewania. Współczesne spalanie.

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf  pdf  

Biomasa, jako szeroko rozumiane paliwo pozyskiwane z roślin, znana jest od tysięcy lat. Pierwszym stosowanym przez człowieka paliwem było wszak drewno, które do dziś zajmuje poczesne miejsce w rankingu paliw stosowanych do ogrzewania domostw. Nie są w stanie zagrozić jego popularności nawet wprowadzane na rynek nowinki paliwowe, produkowane też bądź co bądź z… drewna  (brykiety, pelety). Nawet era węgla i jego panowanie w różnych regionach świata nie spowodowały, by drewno jako paliwo odeszło w zapomnienie. Pozostało i ma się całkiem dobrze, a jego popularność stale rośnie, szczególnie w czasie, gdy stabilność cen innych paliw jest wątpliwa i nie wzbudza zaufania użytkowników kotłów. W niektórych rejonach świata poza drewnem stosowane są paliwa pozyskiwane z odpadów produkcji rolnej charakterystycznej dla danego kraju. Mogą to być np. wytłoczki z pestek z oliwek po tłoczeniu oleju, pestki śliwek, wiśni, innych owoców, łuski słonecznika, orzechów, itp. Tradycją w Szkocji czy Irlandii było palenie w kotłach i piecach komorowych torfem, który jest już właściwie traktowany jako węgiel, choć ma jeszcze wiele wspólnego z biomasą, z której powstaje. 

W przypadku większych instalacji powyżej 500 kW warto rozważyć spalanie słomy w postaci bel lub balotów w kotłach z podawaniem automatycznym – w Polsce pracują od lat instalacje po kilka MW mocy na kotłach na słomę – lub z cyklicznym załadunkiem, spalające słomę na zasadzie „efektu cygara”. Eksploatacja takich kotłowni wymaga jednak, po pierwsze, dostępu do paliwa, czyli słomy szarej, uwiędłej, ponieważ słoma żółta zawiera dużo chlorków powodujących korozję kotła, a po drugie – sprzętu do transportu słomy oraz miejsca do jej magazynowania.

W naszym kraju od kilku lat obserwowany jest znaczny powrót do stosowania paliw z biomasy do ogrzewania domów jednorodzinnych. Oczywiście prym wiodą kotły na drewno we wszelkich postaciach od kawałkowego, przez pelety, do brykietów z pyłu drzewnego. Te na drewno kawałkowe dzielą się na kotły zgazowujące, o których niedawno pisano na łamach MI, a które zapewniają wysoką sprawność energetyczną, ale za cenę większej dbałości o wilgotność paliwa, czyli zadbanie o sezonowanie drewna przez co najmniej 18 miesięcy przed załadowaniem go do kotła oraz na kotły komorowe z górnym lub dolnym spalaniem. Te kotły nie wymagają co prawda bardzo suchego drewna, ale nie zapewniają też tak wysokiej sprawności jak kotły zgazowujące. Korzystniejsze parametry spalania, w tym dłuższą stałopalność i wyższą sprawność spalania, zapewniają kotły z dolnym spalaniem, jednak są bardziej wymagające w zakresie czyszczenia od kotłów z górnym spalaniem. Kotły z ręcznym załadunkiem charakteryzują się ponadto dosyć wysoką emisją pyłów, które przy spalaniu biomasy są naturalnym zjawiskiem, a które można wyeliminować, odpowiednio kształtując powierzchnie wymiany ciepła w kotle, co z kolei prowadzi do wyższych wymagań w zakresie ciągu kominowego. W przypadku problemów z ciągiem kominowym zalecane jest stosowanie kotłów z wentylatorem wyrzutowym spalin na czopuchu kotła. Warto również pamiętać, że do spalania w kotłach i kominkach przeznaczone jest drewno z drzew liściastych, a spalanie drewna z drzew iglastych prowadzi do poważnego zanieczyszczenia komina i powierzchni wymiany ciepła.

Współczesne spalanie

W podobny sposób można spalać w ww. kotłach brykiet z trocin lub pyłu drzewnego.

Kolejnym coraz bardziej popularnym rodzajem kotłów na biomasę są kotły z palnikiem automatycznym na pelety lub ewentualnie ziarna zbóż (np. porażone chorobami, nienadające się do spożycia). Wykształcił się podział na palniki zsypowe, do których paliwo jest dostarczane z góry z podajnika pobierającego je z przykotłowego zasobnika, lub retortowe/rynnowe, do których paliwo jest dostarczane od dołu podajnikiem ślimakowym.

Współczesne spalanie

Te ostatnie są coraz rzadziej stosowane do spalania biomasy, ponieważ istniejący w nich nieprzerwany strumień paliwa z zasobnika do paleniska, co w przypadku przestoju paleniska lub awarii może doprowadzić do cofnięcia płomienia/żaru do zasobnika, a to przy dynamice spalania biomasy stwarza wysokie zagrożenie pożarowe. Ponadto pelety z domieszkami, jakich nie brakuje na naszym rynku, spalane na paleniskach retortowych lub rynnowych generują bardzo duże ilości spieków, które w rezultacie prowadzą do blokowania palenisk lub wylotów powietrza z elektrycznych zapalarek, doprowadzając do ich przepalenia.

Jest to najczęstsza awaria dotykająca kotłów na pelety i, niestety, na dzień dzisiejszy awaria zapalarki w tak zautomatyzowanych urządzeniach powoduje całkowite unieruchomienie palnika. Jej wymiana nie jest trudna, dlatego warto się zaopatrzyć w zapasowy egzemplarz. Ten ostatni problem dotyczy zresztą również palników zsypowych bez automatycznego czyszczenia. Są bowiem już dostępne i to w coraz bardziej atrakcyjnych cenach kotły z palnikami, które regularnie samoczynnie oczyszczają ruszt. Dzięki temu nawet pelety gorszej jakości mogą być na nich spalane bez większego problemu. Na rynku pojawia się obecnie coraz więcej peletów z odpadów innych niż drewno. Są to pelety z łusek słonecznika, ze słomy. Należy jednak pamiętać, że generują one znaczną ilość pyłów i kocioł wymaga częstego czyszczenia powierzchni wymiany ciepła, aby zachować odpowiednią sprawność.  Na rynku są również dostępne kotły na pelety z awaryjnym rusztem, który w przypadku awarii palnika umożliwia zastępcze palenie drewnem dla podtrzymania temperatury w instalacji.

Należy wrzucić do pojemnika z wodą pelety i obserwować ich zachowanie. Jeżeli natychmiast się rozpadną, oznacza, że nie są skażone dodatkiem lepiszcza, które przy spalaniu tworzy spieki i podwyższa emisję spalin. Jeżeli pływają w całości na powierzchni, oznacza to, że są złożone wyłącznie z biomasy, bez dodatku np. piasku dla poprawy ciężaru, który opada na dno pojemnika. Piasek w wysokiej temperaturze w palniku spieka się i blokuje palenisko. Pelety powinny odpowiadać wymaganiom norm  DIN 51731 oraz DIN Plus, w których podano zawartość pyłów, popiołu i wartość opałową prawidłowego peletu.

W tabelach podano przykładowe dane parametrów peletów spełniających wymagania normy.

Tomasz Krakowczyk

Tabele. Źródło: http://pellet-poznan.pl/

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