Końcowe zastosowanie biomasy określa technologie zbioru użycie tzw. mokrych zrębków przez instalacje biomasowe najczęściej pracujące jako układ kogene

Transkrypt

1 Różne technologie zbioru wierzby energetycznej dr inż. Andrzej Klasa, Uniwersytet Warmińsko- Mazurski w Olsztynie

2 Końcowe zastosowanie biomasy określa technologie zbioru użycie tzw. mokrych zrębków przez instalacje biomasowe najczęściej pracujące jako układ kogeneracyjny bez wymagań odnośnie wielkości zrębków; użycie tzw. suchych zrębków do układów współspalania jak i do instalacji domowych; inne zastosowania np. karbonizacja (tzw. prażona biomasa).

3 Zbiór Dwie podstawowe metody: - zbiór jednofazowy (jeden przejazd produkt mokre zrębki); - zbiór dwufazowy (zbiór całych pędów, czy balotów, zrębkowanie odsunięte w czasie); ale stosowane są także: - technologie pośrednie (cięcie biomasy na sieczkę, a maszyna przechodzi przez pole jeden raz).

4 Zbiór jednofazowy Wady i zalety: +duża wydajność (15-50 t masy żniwnej na 1 h) ciężkie drogie maszyny skomplikowana logistyka produkt w stanie wilgotnym nie nadaje się do przechowywania ± do zastosowania jedynie na wielkich powierzchniach

5

6 W USA i w Kanadzie pracują kombajny New Holland

7 Charakterystyka techniczna zbioru kombajnem Jaguar Class Cecha Jednostka Wielkość Prędkość teoretyczna m/s 0,9 Prędkość efektywna m/s 0,6 Wydajność teoretyczna ha/h 1,2 Wydajność praktyczna ha/h 0,8 Dystrybucja zrębków w biomasie żniwnej (%) Trociny <10 mm 25,3 Zrębki małe mm 60,2 Zrębki średnie mm 12,4 Zrębki duże > 50 mm 2,2

8 Wymagania dla zbioru kombajnem Układ plantacji na plantacji przystosowanej do zbioru kombajnowego musi być użyty układ podwójnych rzędów (o odległości 75 cm i o rozstawie między podwójnymi rzędami 150 cm; Duża powierzchnia pola kombajn jest wielką ciężką, mało zwrotną maszyną która efektywnie pracuje na polach o dużej powierzchni; Długie rzędy na polach o nieregularnych kształcie krótkie rządki mogą nie pozwalać na zastosowanie kombajnu; Szerokie i zadarnione uwrocia ponieważ ciężkie maszyny muszą mieć miejsce na nawroty i na rozpoczęcie pracy one same zmniejszają plon; Odpowiednie gleba i pogoda kombajn może pracować w dość wąskich warunkach pogodowych, optymalnie na zamarzniętej glebie podczas bezśnieżnej pogody. Gdy gleba nie jest zamarznięta nie może być zbyt wilgotna, takie warunki bardzo rzadko występują w czasie ostatnich mokrych i ciepłych zim. Odpowiednie ukształtowanie pola pole nie powinno być nachylone, stoki powinny być bardzo łagodne.

9 Zamiast kombajnu Jaguar-Class maszyny włoskie do zbioru topoli; wzmocnione maszyny do zbioru trzciny cukrowej; uniwersalna technologia Bender

10 Maszyna Spapperi

11

12

13

14 Duńskie maszyny zrębkujące przerobione w Danii brazylijskie maszyny JF do zbioru trzciny cukrowej; występują w dwóch wersjach jedno i dwurzędowe; ograniczenie dla dwurzędowej to średnica optymalna pędów mm (10% roślin może mieć średnicę pędu mm) dla jednorzędowej średnica optymalna to mm, a 10% pędów może mieć średnicę pędu mm)

15 MASZYNY SERII JF

16 MASZYNY SERII JF

17 Przechowywanie zrębków Zrębki zebrane przez kombajn Jaguar Claas: w stercie 50 t bez przykrycia zawartość wody 51% w grudniu, 50 % w maju Straty suchej masy to 23,1% w czasie 6 miesięcy w stercie 50 t pod wiatą zawartość wody 51% w grudniu, 41 % w maju Straty suchej masy to 13,5% w czasie 6 miesięcy Wniosek jest jednoznaczny zrębki mokre nie nadają się do przechowywania!!

18 Zbiór dwufazowy najprostsze maszyny do ścinania wierzby; technologia Rodster; technologia Austoft; technologia Bundler; technologia kanadyjska balotowania biomasy.

19 Technologia zbioru dwufazowego obejmuje szereg operacji technologicznych: zbiór całych pędów lub sieczki; transport zebranej biomasy; suszenie (najczęściej naturalne lub rzadziej ciepłem odpadowym); zrębkowanie rębakiem stacjonarnym lub mobilnym.

20 Pół-amatorska konstrukcja Pana Grzegorza Kani

21 Pół-amatorska konstrukcja Pana Grzegorza Kani Sprawuje się doskonale na plantacjach z corocznym zbiorem lub na słabszych dwuletnich

22 Bundler = (od ang. wiązać pęczki)

23 Technologia Austoft kombajn do zbioru trzciny cukrowej Zbiór i rozdrabnianie do sieczki wilgotność >50% Przechowywanie sieczki Zrębkowanie gdy wilgotność spadnie do ok. 30%

24

25 Technologia Bender

26

27 Zalety Bendera mechanizm tnący; modularność konstrukcji; uniwersalność może ścinać rośliny w rzędach jak i bezrzędowe; prosta logistyka zarówno polowa jak i transportowa; biomasa podawana do modułu rozdrabniającego nie jest zanieczyszczana piaskiem czy śniegiem; moduł rozdrabniający rozdrabnia biomasę do dowolnej wielkości od trocin po sieczkę.

28 Mechanizm tnący łańcuch piły łańcuchowej

29 Wady Bendera: wymaga bardzo mocnych ciągników co najmniej 150 kw, najlepiej z rewersyjna kabiną; cena za maszynę 165 tys. Euro plus cena ciągnika 100 tys. Euro to duży wydatek - nie dla małego producenta. zrębki lub sieczka kierunek ruchu

30

31 Technologia kanadyjska beletowania jedno przejście maszyny, a w nim ścięcie, zgniatanie i beletowanie; pędy o średnicy ok. 75 mm; beloty o masie do ok. 300 do 600 kg, regulowany zgniot.

32 Technologia kanadyjska beletowania

33 Technologia kanadyjska beletowania wydajność t masy żniwnej na 1 h; w praktyce to 0,2 do 0,6 ha/h; minimalna moc ciągnika to 110 kw; niedoskonały jeszcze mechanizm tnący.

34 = Nie ma prostej odpowiedzi jak najłatwiej i najtaniej biomasę na polu czyli zielone złoto zamienić na walory finansowe. Zapytania co do prezentacji aklasa@uwm.edu.pl