Praktyczne uwarunkowania wykorzystania drewna jako paliwa

Transkrypt

1 Praktyczne uwarunkowania wykorzystania drewna jako paliwa Wojciech GORYL AGH w Krakowie Wydział Energetyki i Paliw II Konferencja Naukowa Drewno Polskie OZE, r., Kraków

2 Drewno jako źródło energii Średnie pozyskiwanie drewna ok mln m 3 (1,5-2,5 mln m 3 drewna opałowego) 100 m 3 drewna 60 m 3 odpadów 40 m 3 tarcicy 20 m 3 odpadów kawałkowych 15 m 3 drobnicy gałęziowej 15 m 3 trocin i zrębków 10 m 3 kory 30 m 3 odpadów (trociny itp.) 10 m 3 gotowych produktów

3 Drewno jako źródło energii Drewno dzielimy ze względu na : Rozmiar, Rozkład rozmiarów cząstek paliwa, Zawartość wilgoci, Zawartość popiołu, Zawartość zanieczyszczeń (kamienie, ziemia, piasek).

4 Drewno jako źródło energii Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych

5 Drewno jako źródło energii Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych

6 Drewno jako źródło energii Proces biopaliw stałych Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych

7 Wartość opałowa [MJ/kg] Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Zawartość wilgoci a kaloryczność paliwa Wilgotność [%] świerk sosna, olcha buk, dąb modrzew brzoza wierzba

8 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Zawartość wilgoci a kaloryczność paliwa Drewno jest zazwyczaj mokre w odróżnieniu od pelletów lub brykietów, Pogorszenie zapłonu, obniżenie temperatury, Wilgotność wpływa na wartość opałową paliwa, spadek sprawności systemu, Kwestie zdrowotne (pleśń, grzyby, zarodniki), Trudność w transportowaniu, Trudność w składowaniu.

9 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Popiół Internet

10 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Popiół Stanowi balast cieplny, podraża koszty transportu, zwiększa zużywanie urządzeń rozdrabniających paliwo, Zmniejszenie temperatury topliwości popiołu (sole sodu i potasu), Zanieczyszczenia takie jak piasek, ziemia i chemikalia wpływają na zawartość popiołu w drewnie, Skład popiołu wpływa na spalanie i powtórne jego wykorzystanie.

11 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Części lotne Części lotne należą do bardzo charakterystycznych cech paliw stałych, Złożone są z produktów gazowych i par smołowych, tworzących się wskutek termicznego rozkładu paliwa stałego, Ilość części lotnych maleje ze wzrostem stopnia uwęglenia paliwa stałego, 70% energii doprowadzonej z paliwem wydziela się w czasie części lotnych.

12 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Wpływ właściwości fizycznych Trudności w wykorzystaniu biomasy Względnie mała kaloryczność na jednostkę objętości, Zmienna jakość i kaloryczność, Trudności w kontrolowaniu szybkości wypalania, Szybkie (nieefektywne) spalanie, Trudności w zapewnieniu ciągłego podawania paliwa Kosztowny transport.

13 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Temperatura Wpływa na wielkość emisji substancji szkodliwych Temperatura w palenisku może być zmieniana poprzez manipulowanie parametrami i zabiegami: Wartością współczynnika nadmiaru powietrza (zwiększenie o 1% zmniejsza temp. o 12 o C) Stężeniem utleniacza (np. recyrkulacja spalin) Temperaturą utleniacza (podgrzanie powietrza o 1 o C powyżej 25 o C podwyższa temp. o 0,6 o C) Zawartość wilgoci (zwiększenie o 1% obniża temp. o 10 o C) Uszczelnieniem komory przed niekontrolowanymi dossaniami powietrza i izolowaniem cieplnym Zastosowaniem odpowiednich materiałów konstrukcyjnych do budowy paleniska (pojemność cieplna, gęstość, grubość, właściwości izolacyjne i powierzchniowe)

14 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces Warunki w komorze Geometria Czas przebywania Moc cieplna Odbiór ciepła Typ paliwa Warunki Temperatura Stężenia Czas przebywania Prędkość Turbulencje Palenisko Rodzaj palników Stopniowanie paliwa Własności przepływu Intensywność zawirowania Nadmiar powietrza Temperatura powietrza Recyrkulacja spalin Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych Efekty Wypalenie Emisja

15 Dziękuję za uwagę!