Jakość stosowanych paliw w wysokosprawnych kotłach c.o. (na paliwa stałe) jest krytycznym elementem trwałej i stabilnej ich eksploatacji w aspekcie poprawy jakości powietrza i oszczędzania energii pierwotnej.

Redukcja toksycznych zanieczyszczeń ze spalania paliw stałych, zwłaszcza węgla, po wdrożeniu do eksploatacji wysokosprawnych energetycznie i ekologicznie kotłów c.o. tylko wówczas będzie miała trwały charakter, jeżeli stosowane będą paliwa stałe odpowiedniej jakości, zgodnej z ich dokumentacją – instrukcją obsługi. Jak wiadomo, oczekiwany rezultat zastosowania wysokosprawnych kotłów na paliwa stałe nie dotyczy tylko drastycznego ograniczenia emisji zanieczyszczeń, ale także zmniejszenia zużycia paliwa na wyprodukowanie jednostki ciepła użytkowego. Przekłada się więc na koszty ponoszone przez gospodarstwo domowe na energię użytkową. Wymaga to nie tylko świadomego doboru paliwa przez właściciela instalacji spalania, ale także dostępności na rynku paliw stałych, węgla o jakości gwarantowanej nie tylko przez producenta, ale i jego dystrybutora. Prace nad pakietem regulacji obejmujących m.in. normy jakościowe dla węgla stosowanego jako paliwo w sektorze komunalno-bytowym dobiegają końca.

W niniejszym artykule, stanowiącym kontynuację informacji o rynku wysokosprawnych energetycznie i ekologicznie kotłów na paliwa stałe, przedstawiono obecny stan prac nad pakietem regulacji dotyczącym paliw węglowych dla sektora komunalno-bytowego, zwłaszcza w odniesieniu do kotłów o mocy do 50 kW. Szczególną uwagę zwrócono na projekt rozporządzenia Ministra Energii dotyczący wymagań jakościowych dla paliw stałych w powiązaniu z wymaganiami dla paliw zawartych w dokumentacjach – instrukcjach kotłów, automatycznie zasilanych paliwem, spełniających wymagania Rozporządzenia Ministra Rozwoju i Finansów w sprawie wymagań dla kotłów na paliwo stałe (http://dziennikustaw.gov.pl/du/2017/1690), klasy 5 wg PN-EN 303-5:2012; Kotły grzewcze Część 5: Kotły grzewcze na paliwa stałe z ręcznym i automatycznym zasypem paliwa o mocy nominalnej do 500 kW. Terminologia, wymagania, badania i oznakowanie oraz kotłów już spełniających wymagania Rozporządzenia KE UE Rozporządzenia Komisji (UE) 2015/1189 z dnia 28 kwietnia 2015 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla kotłów na paliwo stałe.

Zakończone prace nad projektem

W listopadzie 2017 r. Ministerstwo Energii poinformowało, że zakończyło prace nad pakietem regulacji, składającym się z projektu nowelizacji ustawy o systemie monitorowania i kontrolowania jakości paliw oraz z projektów trzech rozporządzeń Ministra Energii: wymagań jakościowych dla paliw stałych, sposobu pobierania próbek paliw stałych, metod badania jakości paliw stałych. Wprowadzenie tego pakietu uregulowań pozwoli na właściwe funkcjonowanie systemu monitorowania i kontrolowania jakości paliw, w tym paliw stałych, o którym mowa w ustawie z dnia 25 sierpnia 2006 r. o systemie monitorowania i kontrolowania jakości paliw (Dz. U. 2016 nr O poz. 1928, z późn. zm.). Procedowany od kilku lat pakiet uregulowań dotyczących jakości paliw stałych, miał stanowić jedno z działań, obok wprowadzonego w ubiegłym roku Rozporządzenia Ministra Rozwoju i Finansów w sprawie wymagań dla kotłów na paliwo stałe, na rzecz ograniczenia emisji zanieczyszczeń z sektora komunalno-bytowego, zgodnie z zapisami Krajowego Programu Ochrony Powietrza (KPOP).

Prace trwają…

W marcu działania w tym zakresie zostały zintensyfikowane pod kierunkiem pełnomocnika Prezesa Rady Ministrów do spraw programu „Czyste Powietrze” – Piotra Woźnego. Projekt nowelizacji ustawy o systemie monitorowania i kontrolowania jakości paliw został przyjęty przez Radę Ministrów 6 marca br., a następnie skierowany do notyfikacji Komisji Europejskiej. Projekt tej nowelizacji został przesłany do dalszych prac do Sejmu. Komisja Sejmowa ds. spraw Energii i Skarbu Państwa 25 kwietnia na posiedzeniu związanym z rządowym projektem ustawy o zmianie ustawy o systemie monitorowania i kontrolowania jakości paliw skierowała je do dalszych prac legislacyjnych (http://nettg.pl/news/149734/sejm-komisja-energii-nad-zmiana-ustaw-o-jakosci-paliw-i-oze). Ostateczny kształt rozporządzeń i termin ich wdrożenia, zwłaszcza rozporządzenia Ministra Energii ws. wymagań jakościowych dla paliw stałych, będzie zależeć od dalszych rozstrzygnięć w sejmie i senacie, takie zastrzeżenie wyrazili przedstawiciele Departamentu Górnictwa w Ministerstwie Energii, ponieważ prace jeszcze trwają.

Projekt nowelizacji ustawy zakłada kontrolę paliw stałych nabywanych przez odbiorców indywidualnych poprzez kontrolę ich parametrów fizykochemicznych na składach paliw stałych oraz przejściach granicznych, na zgodność z wymaganiami odpowiednich sortymentów paliwa określonych rozporządzeniem Ministra Energii. Kontrola jakości paliwa stałego będzie przeprowadzana przez Inspekcję Handlową wyrywkowo, analogicznie jak ma to miejsce w przypadku kontroli jakości paliw płynnych. Bardzo ważnym elementem, uwzględnionym w projekcie ustawy, jest dokument potwierdzający jakość nabywanego paliwa, tzw. świadectwo jakości paliwa stałego.

Świadectwo zawierające wszystkie parametry jakościowe paliwa, zgodnie z planowanym do wprowadzenia rozporządzeniem będzie wystawiał sprzedawca paliwa. Dzięki temu kupujący będzie miał wpływ na jakość zakupionego paliwa, pod warunkiem że będzie nabywał paliwo zgodnie z wymaganiami określonymi w instrukcji obsługi kotła. Biorąc pod uwagę wprowadzane na poziomie lokalnym programy ograniczania niskiej emisji, docelowo możliwa będzie kontrola zgodności stosowanego paliwa z wymaganiami eksploatowanego kotła przez służby kominiarskie, zwłaszcza w przypadku dofinansowania wymiany tzw. kopciucha na nowoczesny, wysokosprawny kocioł.

Pakiet uregulowań eliminuje z rynku paliw dla sektora komunalno-bytowego paliwa węglowe pozasortymentowe, muły i flotokoncentraty.

Projekt

Jak wspomniano powyżej, projekt rozporządzenia określający wymagania jakościowe dla paliw stałych, a właściwie dla paliw kopalnych dla sektora komunalno-bytowego, miał stanowić jedno z działań, obok wprowadzonego w 2017 r. Rozporządzenia Ministra Rozwoju i Finansów w sprawie wymagań dla kotłów na paliwo stałe (http://dziennikustaw.gov.pl/du/2017/1690), na rzecz ograniczenia emisji zanieczyszczeń z sektora komunalno-bytowego, zgodnie z zapisami Ustawy POŚ, Krajowego Programu Ochrony Powietrza oraz wprowadzanych tzw. uchwał antysmogowych przez samorządy wojewódzkie. Tak określony cel wprowadzenia przedmiotowego rozporządzenia winien uwzględniać fakt, że spełnienie wymagań emisyjnych przez wysokosprawne kotły węglowe, zwłaszcza kotły z automatycznym zasilaniem paliwa (chociaż nie tylko), określonych w ww. rozporządzeniu, a także docelowo w Rozp. KE UE 2015/1189, wymaga stosowania paliw o ściśle określonych parametrach jakościowych, determinowanych także organizacją procesu spalania/techniką spalania.

Konieczne jest uwzględnienie dotychczasowych, wieloletnich doświadczeń w odniesieniu do wszystkich ujętych w rozporządzeniach zanieczyszczeń – CO, OGC i TSP. Tym szczególnym przypadkiem jest wysoka zawartość popiołu w paliwie czy duży udział frakcji drobnoziarnistych (< 1 mm), co powodować będzie konieczność zastosowania wtórnych metod ograniczania emisji pyłu – systemów odpylania (elektrofiltrów). Takie scenariusze winny być uwzględniane.

Należy jeszcze raz podkreślić, że czyste spalanie paliw stałych w instalacjach małej mocy (< 1 MW) jest determinowane przez odpowiednią organizację procesu spalania/konstrukcję kotła/pieca, w zależności od parametrów jakościowych paliwa (węgiel – biomasa) oraz dostosowany do układu paliwo – piec/kocioł system odprowadzania spalin (komin; ciąg naturalny, wymuszony).

Czy w obecnym stanie projektu rozporządzenia uwzględniono takie sytuacje? By na to pytanie odpowiedzieć, należy przeanalizować dokumentację – instrukcje obsługi kotłów spełniających wymagania kotłów klasy 5 wg PN-EN 303-5 2012 (tym samym spełniających wymagania emisyjne Rozporządzenia MRiF w sprawie wymagań dla kotłów na paliwo stałe) czy dokumentacje kotłów już spełniających wymagania rozporządzenia ekoprojekt (KE UE 2015/1189). Kotły te zostały zgłoszone przez producentów do konkursu „TOPTEN Kotły grzewcze na paliwa stałe”, w jego edycjach 2016 r. i 2017 r. (sumarycznie 45 różnych kotłów; www.topten.info.pl oraz www.kotlyna5.pl). Jak wynika z danych zestawionych na rysunku 1, wartość opałowa w stanie roboczym wahała się od 26 MJ/kg do nawet 31,3 MJ/kg (średnia 28 MJ/kg), przy zawartości wilgoci od 7,5% do 10,3%. Natomiast zawartość popiołu wahała się od 1% do 9,8% (średnia 5,2%), przy czym zdecydowanie przeważały paliwa o zawartości popiołu poniżej 7%, w stanie roboczym.

Jakosc paliw a kotły co -Kubica237wykres

Należy podkreślić, że te parametry są zgodne z wytycznymi normy PN-EN 303-5:2012 (Tabela 7 – Paliwa do badań) dla węgla kamiennego jako paliwa do badań kotłów na zgodność z wymaganiami tejże normy. Wytyczne normy zawierają także wymagania dotyczące udziału nadziarna i podziarna w paliwie zalecanym przez producenta (wg danych producenta): maksymalnie 5% masy paliwa do badań może posiadać wymiary mniejsze i większe. W dokumentacjach analizowanych kotłów brakowało informacji o udziale nadziarna i podziarna. Należy jednak domniemywać, że taki udział podziarna i nadziarna był w stosowanych paliwach, biorąc pod uwagę dostępne na rynku tzw. kwalifikowane paliwa, czyli paliwa o nazwach własnych producentów węgla.

Niestety w projekcie tabeli 4 rozporządzenia „Projekt z dnia 01.02.2018 r. Rozporządzenie Ministra Energii w sprawie wymagań jakościowych dla paliw stałych”, dotyczącej wymagań dla tzw. ekogroszku (patrz tabela 1 w artykule), dopuszcza się zawartość popiołu do 12%, wartość opałową minimalną na poziomie 24 MJ/kg, a zawartość wilgoci na poziomie 15%.

Jakosc paliw a kotły co -Kubica237tab1

Dopuszczalny, maksymalny udział ziarna na poziomie 31,5 mm jest zbyt duży dla kotłów stosowanych w indywidualnych gospodarstwach domowych (ok. 25 kW, zwłaszcza po odpowiedniej termomodernizacji skorupy budynku). Na uwagę zasługuje także zbyt wysoki dopuszczalny jest parametr zdolności spiekania w przypadku kotłów z palnikiem retortowym. Udział podziarna na poziomie 10% będzie powodował nie tylko wyższe emisje pyłu, ale może powodować problemy w transporcie paliwa w kotłach z palnikiem retortowym. Dopuszczalna zawartość siarki jest również wysoka, zwłaszcza dla kotłów wysokosprawnych, mogą występować zjawiska korozji, nie mówiąc o wysokiej emisji SO2.

Podobna sytuacja jest w przypadku wymagań dla paliwa często stosowanego, zalecanego dla kotłów z palnikiem podsuwowym, tłokowym (tabela 5, Projekt z dnia 01.02.2018 r. Rozporządzenie Ministra Energii w sprawie wymagań jakościowych dla paliw stałych) – zaprezentowano to w tabeli 2. W tym przypadku dopuszcza się zawartość wilgoci nawet na poziomie 20% (spotęguje to zagrożenie korozją przy tak wysokiej zawartości siarki), a brak ograniczenia drobnoziarnistej frakcji, np. poniżej 0,06/1mm, będzie powodował wysoką emisję pyłu.

Jakosc paliw a kotły co -Kubica237tab2

Niespójności…

Niespójności w projekcie rozporządzenia ME, ze stanem techniki i technologii oferowanych wysokosprawnych kotłów na paliwa stałe, nie oznaczają, że należy jeszcze bardziej zaostrzyć wymagania jakościowe dla paliw węglowych. Konieczne jest ich dopracowanie, tak by uwzględniały zarówno nowe wysokosprawne kotły spełniające najostrzejsze obecne wymagania klasy 5 wg PN-EN 303-5:2012 czy przyszłe Rozporządzenia KE UE KE UE 2015/1189, ale także możliwość zastosowania systemów odpylania (elektrofiltrów) w dotychczas eksploatowanych, starszej generacji, kotłach z automatycznym zasilaniem paliwa z palnikiem retortowym czy podsuwowym. Winny być także uwzględnione aspekty ekonomiczne, zróżnicowanie cen paliw w zależności od jakości, ale to już oddzielny aspekt tego zagadnienia, niemniej bardzo ważny.

Planowane do wprowadzenia wymagania dla sortymentów węglowych dla kotłów z ręcznym zasilaniem paliwem wymagają także weryfikacji. Przykładem jest kwestia uziarnienia w przypadku grubych sortymentów. Norma PN 82/G 97002 „Węgiel kamienny Sortymenty” dopuszczała udział podziarna od 6 do 10% oraz udział frakcji 0-6,3 mm w podziarnie nie wyższy niż 2%, a projekt zakłada dopuszczenie udziału podziarna 10%. Zakłada także dopuszczalną graniczną maksymalną zawartość wilgoci na poziomie 20%, graniczną zawartość siarki na poziomie 1,8%, a minimalną wartość opałową w stanie roboczym na poziomie 22 MJ/kg.

Podsumowanie

Reasumując, w powyższym materiale przedstawiono pokrótce obecny stan prac nad pakietem uregulowań Ministra Energii. Prace trwają, należy mieć nadzieję, że ostateczny ich kształt, zwłaszcza w przypadku rozporządzenia dotyczącego wymagań jakościowych dla paliw stałych, pozwoli uzyskać oczekiwane rezultaty poprawy jakości powietrza z zastosowaniem nowoczesnych wysokosprawnych kotłów na paliwa stałe. Konieczne jest uwzględnienie – w prowadzonych działaniach na rzecz poprawy jakości powietrza, z wykorzystaniem paliw węglowych, aspektów ekonomicznych – cen paliw w zależności od ich jakości (np. podział na klasy, wyodrębnienie klasy paliw kwalifikowanych itd). Stosowanie odpowiednich paliw węglowych, pod względem wymagań technologicznych, ale z wyższą zawartością popiołu i tańszych może równoważyć koszt instalowania elektrofiltrów, nawet w przypadku kotłów o mocy do 50 kW.

Oczywiste jest, że we wszystkich tych działaniach musi być uwzględniona kwestia ubóstwa energetycznego, obecnego także w Polsce, poprzez odpowiednie wsparcie finansowe skierowane do osób najbardziej potrzebujących. Znajduje to swoje odzwierciedlenie w przygotowywanych wielokierunkowych działaniach.

dr inż. Krystyna Kubica

Rysunek. Parametry jakościowe węgla kamiennego, sortyment groszek/ekogroszek, jako paliwa zalecanego w instrukcjach obsługi kotłów automatycznie zasilanych, o mocy do 50 kW, znajdujących się na listach TOPTEN i w klasie 5 wg PN-EN-303-5 (www.topten.info.pl, www.kotlyna5.pl).

Tabela 1. Wymagania jakościowe dla: węgla kamiennego, brykietów lub peletów zawierających co najmniej 85% węgla kamiennego, (paliwa stałe o wymiarze ziarna 5 ÷ 31,5 mm: ekogroszek); Projekt z dnia 01.02.2018 r. Rozporządzenie Ministra Energii w sprawie wymagań jakościowych dla paliw stałych.

Tabela 2. Wymagania jakościowe dla: węgla kamiennego, brykietów lub peletów zawierających co najmniej 85% węgla kamiennego, (paliwa stałe o wymiarze ziarna 0 ÷ 31,5 mm: ekomiał; Projekt z dnia 01.02.2018 r. Rozporządzenie Ministra Energii w sprawie wymagań jakościowych dla paliw stałych.

Prenumerata Magazynu Instalatora

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