Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania
Transkrypt
Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania
Praktyczne uwarunkowania wykorzystania drewna jako paliwa Wojciech GORYL AGH w Krakowie Wydział Energetyki i Paliw II Konferencja Naukowa Drewno – Polskie OZE, 8-9.12.2016r., Kraków www.agh.edu.pl Drewno jako źródło energii Średnie pozyskiwanie drewna ok. 25-30 mln m3 (1,5-2,5 mln m3 drewna opałowego) 100 m3 drewna 60 m3 odpadów 40 m3 tarcicy 20 m3 odpadów kawałkowych 30 m3 odpadów (trociny itp.) 15 m3 drobnicy gałęziowej 10 m3 gotowych produktów 15 m3 trocin i zrębków 10 m3 kory Drewno jako źródło energii Drewno dzielimy ze względu na : – Rozmiar, – Rozkład rozmiarów cząstek paliwa, – Zawartość wilgoci, – Zawartość popiołu, – Zawartość zanieczyszczeń (kamienie, ziemia, piasek). Drewno jako źródło energii Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych Drewno jako źródło energii Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych Drewno jako źródło energii Proces spalania biopaliw stałych Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania Zawartość wilgoci a kaloryczność paliwa Wartość opałowa [MJ/kg] 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 0 10 20 30 40 Wilgotność [%] świerk sosna, olcha buk, dąb modrzew brzoza wierzba 50 60 Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania Zawartość wilgoci a kaloryczność paliwa – Drewno jest zazwyczaj mokre w odróżnieniu od pelletów lub brykietów, – Pogorszenie zapłonu, obniżenie temperatury spalania, – Wilgotność wpływa na wartość opałową paliwa, spadek sprawności systemu, – Kwestie zdrowotne (pleśń, grzyby, zarodniki), – Trudność w transportowaniu, – Trudność w składowaniu. Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania Popiół Internet Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania 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. Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania 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 spalania części lotnych. Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania 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. Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania Temperatura spalania – 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 12oC) • Stężeniem utleniacza (np. recyrkulacja spalin) • Temperaturą utleniacza (podgrzanie powietrza o 1oC powyżej 25oC podwyższa temp. o 0,6oC) • Zawartość wilgoci (zwiększenie o 1% obniża temp. o 10oC) • Uszczelnieniem komory przed niekontrolowanymi dossaniami powietrza i izolowaniem cieplnym • Zastosowaniem odpowiednich materiałów konstrukcyjnych do budowy paleniska (pojemność cieplna, gęstość, grubość, właściwości izolacyjne i powierzchniowe) Wpływ rodzaju i jakości drewna na proces spalania Warunki w komorze spalania Typ paliwa Palenisko Warunki spalania Rodzaj palników Stopniowanie paliwa Własności przepływu Intensywność zawirowania Nadmiar powietrza Temperatura powietrza Recyrkulacja spalin Geometria Czas przebywania Moc cieplna Odbiór ciepła Temperatura Stężenia Czas przebywania Prędkość Turbulencje Efekty spalania Wypalenie Emisja Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych Dziękuję za uwagę!