Racjonalna eksploatacja szkolnej kotłowni na biomasę

Racjonalna eksploatacja szkolnej kotłowni na słomę
Słoma jako paliwo energetyczne w masowej skali wykorzystywana jest
w niektórych krajach europejskich, głównie w Danii i Austrii. Początkowo stosowano
prymitywne systemy spalania, charakteryzujące się niskimi parametrami procesu
spalania, niskimi sprawnościami cieplnymi, ale sukcesywnie były one doskonalone,
konstruowano różne typy kotłów i obecnie wyróżnia się 3 podstawowe technologie
spalania słomy:

cykliczne spalanie całych balotów słomy — kotły wsadowe

spalanie słomy rozdrobnionej - kotły o ruchu ciągłym

tzw. cygarowa technologia spalania słomy — kotły o ruchu ciągłym.
W przypadku szkolnej kotłowni zastosowano cykliczne całych balotów słomy
w kotle wsadowym EKOPAL RM 01.
Szkolna
kotłownia
na
słomę
przy Zespole
Szkół
w Siedlinie powstała w 2005 roku. Po wybudowaniu
nowoczesnej hali sportowej okazało się, że istniejąca
dotychczas kotłownia zasilana olejem opałowym nie
Kotłownia przy Zespole Szkół
w Siedlinie
posiada wystarczającej mocy grzewczej niezbędnej do ogrzania nowego obiektu.
Konieczne było wybudowanie nowej kotłowni, zapewniającej energię cieplną zarówno
dla hali sportowej, jak i istniejących wcześniej budynków szkoły.
Wobec rosnących cen oleju opałowego władze gminne (organ prowadzący
szkołę) podjęły decyzje o budowie nowej kotłowni z zastosowanie pieca na słomę.
Wybudowano nowy budynek na kocioł typu EKOPAL RM 01 i zaplecze do
składowania słomy w balotach (maksymalnie można składować 120 szt. balotów
o średnicy 170cm).
Zastosowany piec ma moc 300 KW i jest przystosowany do spalania balotów
okrągłych o średnicy 125-170cm. Wilgotność spalanej słomy nie powinna przekraczać
20%.
Kocioł wyposażony jest w wentylator wysokoprężny
z
przepustnicą
regulowaną
automatycznie
oraz
w mikroprocesorowy układ sterowniczy, który prowadzi
proces spalania słomy według zadanych parametrów. Kocioł
Kocioł EKOPAL RM 01
pracuje cyklicznie. Po zamknięciu drzwi kotła zapala się
słomę poprzez specjalny otwór z boku kotła i włącza się sterowanie, które uruchamia
wentylator. Z wentylatora, poprzez dysze wdmuchiwane jest powietrze, którego ilość
jest regulowana przymykaniem lub otwieraniem przepustnicy (automatycznie) według
ustawionej temperatury spalin wychodzących do komina. Wdmuchiwane przez dysze
powietrze dzieli się samoczynnie w kotle na dwie strugi. Jedna struga przechodzi do
komory spalania słomy i uczestniczy w procesie powstawania gazu, a druga
przedostaje się do komory spalania gazu i tam służy do przereagowywania tlenku
węgla (CO) na dwutlenek węgla (CO2). Jest to tzw. „system przeciwprądowego
spalania", który zapewnia prawidłowy proces zgazowywania słomy i spalania
uzyskiwanego gazu, a w konsekwencji niską zawartość tlenku węgla (CO)
w spalinach. Wdmuchiwane powietrze do komory spalania częściowo przeciwdziała
także wydostawaniu się pyłów, a tym samym zmniejsza ich zawartość w spalinach.
Słomę zalicza się do biomasy, która jak cała roślinność występująca na ziemi,
asymiluje dwutlenek węgla z powietrza w procesach fotosyntezy w czasie swojej
wegetacji. Podczas późniejszego spalania biomasy dwutlenek węgla oddawany jest
z powrotem do atmosfery, a więc końcowy bilans jest zerowy.
Słoma jest kupowana bezpośrednio od rolników i przez nich dostarczana.
Kocioł obsługuje dwóch palaczy, którzy wykorzystują do załadunku balotów wózek
akumulatorowego, co ułatwia obsługę kotła. Kotłownia ogrzewa łączną powierzchnię
szkoły 3580 m2
Zastosowana moc pieca w zupełności pokrywa zapotrzebowanie szkoły i hali
sportowej na energię cieplną niezbędną do ogrzania budynków oraz podgrzania wody
do celów socjalnych. Dzięki zastosowaniu pieca na biomasę znacząco zmniejszyły się
koszty ogrzewania. Średnie zużycie słomy w sezonie grzewczym wynosi średnio
1000szt.(około 135 ton) balotów o średnicy 170cm. Dobowe zapotrzebowanie to
2-3 szt. przy temperaturze powietrza od 0 do 10°C i 4-6szt. przy temperaturze 0-20°C.
W obecnym sezonie grzewczym cena 1 sztuki wynosi 28 zł. Koszt zakupu słomy
w sezonie grzewczym 2007/2008 (od października do maja) wyniósł 22 542 zł. Po
doliczeniu zarobków pracowników obsługi i kosztów konserwacji kotła, całkowity
koszt ogrzewania wyniósł 45 368 zł. Przy ciągle rosnących kosztach oleju opałowego
daje to około 45% oszczędności. Dla przykładu w sezonie grzewczym 2004/2005, gdy
był wykorzystywany olej opałowy, koszt ogrzania budynku szkoły bez hali sportowej,
wyniósł 29 362zł.
Należy stwierdzić, że zastosowanie kotłowni na słomę jest uzasadnione
z ekonomicznego punktu widzenia. Znacznie obniżyły się koszty ogrzewania
budynków, co powoduje duże oszczędności przy stale rosnących kosztach utrzymania
szkoły.
Duże znaczenie dla eksploatacji kotła ma jego bezawaryjność, co jest
możliwe dzięki zastosowaniu prostych rozwiązań technicznych. Ułatwia to obsługę i
racjonalną eksploatację kotła. Zastosowanie pieca na słomę znacznie obniżyło emisję
dwutlenku węgla do atmosfery, co jest zjawiskiem pozytywnym dla ochrony
środowiska naturalnego.
Do niewielu minusów można zaliczyć konieczność budowy odpowiedniego
zbiornika na wodę ogrzewaną przez kocioł i magazynu do składowania zapasów
balotów. Konieczne jest stosowanie słomy o wilgotności nie przekraczającej 20%,
dlatego też nie można jej przetrzymywać na wolnej przestrzeni bez odpowiedniego
zabezpieczenia.
Powyższe
argumenty
przemawiają
za
coraz
powszechniejszym
zastosowaniem kotłowni na słomę. Kryterium preferowania biomasy jako źródła
energii odnawialnej jest również brak emisji CO2 i zasadnicze obniżenie emisji SO2,
co wpływa na ochronę środowiska naturalnego.
Ponadto rozwój sektora energetyki cieplnej opartej o słomę stwarza bardzo
korzystne warunki i możliwości dla ludności wiejskiej: daje nowe miejsca pracy, zarówno w
organizacji zbioru i dostaw słomy i obsłudze szkolnej kotłowni na słomę. Zaoszczędzone
pieniądze pozostają dla potrzeb szkoły.
Opracował: Dariusz Urbański
Dyrektor Zespołu Szkół w Siedlinie, Gmina Płońsk