Efektywne spalanie biomasy pochodzenia drzewnego Wojciech Kubik Specjalista d/s kotłów biomasowych Viessmann Sp. z o.o Tel +48782756777 Mail: kukw@viessmann.com
Ogrzewanie biomasą drzewną/rolniczą - dlaczego ekonomiczne i ekologiczne? Odpowiedzialny stosunek do środowiska naturalnego prowadzi do zwiększenia zainteresowania odnawialnymi formami energii do celów grzewczych, a kto ogrzewa drewnem, ogrzewa swoje mieszkanie, a nie klimat. Przy spalaniu paliwa naturalnego drewna - powstaje tylko tyle CO2, ile go przedtem drzewo zasymilowało w procesie wzrostu. Tak więc drewno spala się z neutralnym bilansem CO2 i przy stale rosnących cenach energii stanowi interesującą alternatywę. Inne znane paliwa emitują przy spalaniu : 1 litra oleju opałowego 2,9 kg CO2 1 m3 gazu ziemnego 1,9 kg CO2
Do opalania drewnem kotłów można zastosować drewno w polanach, zrębki, brykiety drzewne lub pelet:
Efektywne spalanie biomasy pochodzenia drzewnego w jednostkach grzewczych Wartość opałowa drewna w porównaniu z paliwami kopalnymi Paliwo 1 litr oleju opałowego extra lekki 1 kg węgla kamiennego 1 m3 gazu ziemnego 1 kg drewna (w = 20%) Wartość opałowa ok. 10 kwh/litr ok. 8 kwh/kg ok. 10 kwh/m333 ok. 4 kwh/kg
Efektywne spalanie biomasy pochodzenia drzewnego w jednostkach grzewczych Wartość opałowa drewna zależy od - zawartości wody (wilgotności) i - gęstości drewna (drewno twarde/miękkie) Stan drewna Wilgotność Wartość opałowa Świeżo ścięte 50-60% 2,0 kwh/kg Suszone przez lato na powietrzu na powietrzu Suszone przez kilka lat na powietrzu lat na powietrzu 25-30% 15-25% 3,4 kwh/kg 4,0 kwh/kg
Bilans lasów w Polsce : -Łączna powierzchnia lasów -Udział gruntów leśnych -Struktura rodzaju -Struktura własności Żródło : GUS MRS 2010 9.295 tys ha 30,3 % pow. kraju 70 % lasy iglaste 30 % lasy liściaste 82 % lasy publiczne 18% lasy prywatne Gatunek drzewa Udział w drzewostanie sosna zwyczajna 69,4% świerk pospolity 6,0% dąb 6,0% brzoza 5,8% olcha 5,3% buk zwyczajny 4,1% jodła pospolita 2,5%
Lesistość Polski wg województw ( średnio 29,1 % ) lesistość w % do 25 25,1-30,0 30,1-35,0 35,1-40,0 pow. 40,0 Żródło : PGL LP Raport o stanie lasów w Polsce 2008
Powierzchnia lasów w Polsce na tle państw Europy Ukraina Białoruś Litwa Polska Słowacja Rumunia Węgry Czechy Szwajcaria Niemcy Austria Francja Szwecja Norwegia Finlandia Mln ha Żródło : PGL LP Raport o stanie lasów w Polsce 2008
Rozwój energetycznego zużycia drewna w Europie Rosnące zapotrzebowanie nadal pokrywane przez nowe źródła pozyskiwania mln Wymagania EU-RES: mln mln Potencjał złomu drewnianego, odpadów drzewnych i odpadów przemysłowych jest w znacznym stopniu wyczerpany. Rosnące zapotrzebowanie do celów energetycznych musi być w przyszłości pokryte przez : roczny przyrost zalesienia, albo plantacje roślin szybkorosnących, albo rolnicze uprawy roślin energetycznych, albo inne, palne materiały odpadowe. Źródło: Hetsch/Steierer/Prins (Wood rescources availability)
Bilans łączny drewna do celów energetycznych w Polsce LP Składniki Ilość 2009 Uwagi 1 2 3 Drewno opałowe pozyskiwane z lasów tys. m3 % 2.766 wg GUS nie do wykorzystania w Drewno odpadowe z ca.20.000 zieleni miejskiej i sadów 100 % Drewno odpadowe z przemysłu drzewnego ca.3.000 4 Drewno z recyklingu ca. 3.000 Razem ~29.000 Jest to teoretyczna ilość drzewa do wykorzystania na cele energetyczne
Efektywne spalanie biomasy pochodzenia drzewnego Najczęstsze zastosowania kotłów na biomasę z drzewa: Budownictwo jedno-i wielorodzinne Przedsiębiorstwa ciepłownicze, operatorzy ciepła Hotele, pensjonaty, sanatoria, szpitale, szkoły, urzędy Przemysł recyklingu Kogeneracja gospodarka skojarzona Rzemiosło + cała branża drzewna (tartaki, zakłady meblowe, zakłady płyt wiórowych, zakłady stolarki drzewnej i okiennej etc.)
Kotły do ogrzewania domów jedno- i dwu-rodzinnych VITOLIGNO 100 S Kocioł grzewczy na szczapy drewnado50 cm długości zgazowujący drewno, moc cieplna od 20 kw W < 25 % Sprawność do 90 % VITOLIG 200 Kocioł na szczapydo 50 cm, zgazowujący drewno w < 25 % Spala także brykiet drewniany i zrębki 13 do40 kw Sprawność do 92 % VITOLIGNO 300 Kocioł grzewczy na pellet, pełen automat. modulacja mocy 1:3 Moc cieplna 4do48kW, Sprawność do 95 %
Kotły dla budownictwa wielorodzinnego i gospodarki komunalnej Pyromat Eco Ogrzewanie szczapami drzewa, załadunek ręczny Moc cieplna 35 do170 kw, W< 25 % Sprawność do 92 % Pyromat Dyn Spalanie automatyczne zrębek i pelletu Załadunek ręczny - szczapy drewna ( W<25 %) Moc cieplna 30 do90 kw Sprawność do 92 %
Kotły dla budownictwa wielorodzinnego i gospodarki komunalnej Pyrot Palenisko rotacyjne, w pełni automatyczne do spalania pelletu,zrębek i wiórów ( W< 35 %) Moc cieplna 80 do540 kw Sprawność do 92 % Pyrotec Palenisko z rusztem ruchomym, w pełni automatyczne, do spalania pelletu, zrębek i wiórów ( W<50 %) Moc cieplna 390do1250 kw Sprawność do 92 %
Kotły dla przemysłu, gospodarki komunalnej i operatorów ciepła Pyrotec - Paleniska z rusztem stałym, strefowym do automatycznego spalania od suchych do mokrych paliw, różnego asortymentu W<40 % Moc cieplna 110 do4200kw Sprawność do 90 % Peroflex Paleniska z rusztem ruchomym Do stosowania dla najtrudniejszych paliw i odpadów drewna ( duża wilgotność, duża ilość zanieczyszczeń, wysokie wymagania emisyjne ) W < 55 % Moc cieplna 110 do13000 kw Sprawność do 92 %
Kotły dla przemysłu, gospodarki komunalnej i operatorów ciepła Pyrovent Paleniska wdmuchowe. Do bezpośredniego spalania drobnych frakcji typu -wióry, pyły z cięcia i szlifowania. Do spalania drewna lub jego odpadów. Moc cieplna 850 13000 kw W<20 %, sprawność do 90 % Paleniska kombinowane - indywidualne Budowane na konkretne zamówienia pod wymagania technologii. Możliwe kombinacje palenisk rusztowych i wdmuchowych. Nośniki ciepła - woda gorąca, para, olej termalny. Moc cieplna do17000 kw, W<60 %( 20 %)
Wykorzystanie biomasy pochodzenia drzewnego inne zastosowania Możliwość produkcji energii elektrycznej : -silnik Stirlinga Możliwość produkcji energii elektrycznej : -system ORC Możliwość produkcji pary w kotłach parowych na biomasę
Wykorzystanie biomasy pochodzenia drzewnego zastosowanie ORC Kogeneracja z ORC - równoczesne wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej z biomasy drzewnej
Wykorzystanie biomasy pochodzenia drzewnego przy zastosowaniu współspalnia biomasy drzewnej z odpadami ( MDF, HDF, płyta wiórowa ) specjalne konstrukcje komory spalania Przykłady : Low-NOx-Brennkammer Standard-Brennkammer
Dziękuję za uwagę! Wojciech Kubik Specjalista d/s kotłów biomasowych Vielen Viessmann Dank Sp. z o.o Tel +48782756777 Mail: kukw@viessmann.com