WŁAŚCIWOŚCI BIOMASY JAKO PALIWA,
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Materiały edukacyjne serwisu internetowego poświęconego tematyce zmian klimatycznych i odnawialnych źródeł energii. www.biomasa.org/edukacja WŁAŚCIWOŚCI BIOMASY JAKO PALIWA Wartość energetyczna (opałowa) to jeden z najważniejszych parametrów termofizycznych biopaliw stałych. Waha się od 6-8 GJ/t dla biopaliw o wilgotności 50-60%, przez 15-17 GJ/t dla biopaliw podsuszonych do stanu powietrznie-suchego, których wilgotność wynosi 10-20%, aż do 19 GJ/t dla biopaliw całkowicie wysuszonych (EC BREC). Jest niższa od wartości opałowej węgla – 1,5 tony podsuszonego drewna bądź słomy ma taką wartość energetyczną jak tona węgla o przeciętnej wartości opałowej - i znacznie niższa od wartości opałowej gazu ziemnego. Paliwo Wartość opałowa w GJ/t gaz propan-butan 45 lekki olej opałowy 42 ciężki olej opałowy 40 węgiel 27 koks 25 drewno opałowe suche 19 Tabela 1 Wartości opałowe różnych paliw Wartość energetyczna biopaliwa stałego rośnie wraz ze spadkiem wilgotności, im bardziej suche bowiem biopaliwo, tym mniej energii potrzeba do odparowania wody w procesie spalania i tym efektywniejszy jest proces energetyczny. Wartość opałowa paliwa stałego = ciepło spalania paliwa – ciepło parowania wody uwolnionej w czasie spalania i powstałej z wodoru zawartego w paliwie (wilgoci higroskopijnej). Ciepło spalania to ilość ciepła, powstająca w wyniku całkowitego spalenia jednostki masy paliwa stałego w bombie kalorymetrycznej w atmosferze tlenu w temperaturze 250 st. C. O wartości energetycznej drewna w największym stopniu decyduje jego wilgotność i gęstość, mniejszą rolę odgrywa zaś rodzaj drewna i sposób jego przygotowania. Wartość opałowa słomy zależy w głównej mierze od jej wilgotności. Zbyt wilgotna słoma ma nie tylko mniejszą wartość energetyczną, lecz powoduje także większą emisję zanieczyszczeń podczas spalania. Dlatego ustala się normy, określające maksymalną dopuszczalną wilgotność słomy. Choć normy te są różne dla różnych urządzeń, najczęściej przyjmuje się, ze wilgotność słomy powinna utrzymywać się w granicach 18-25%. Wilgotność bezwzględna drewna to wyrażony w procentach stosunek wody zawartej w drewnie do masy drewna w stanie całkowicie suchym. Wilgotność względna drewna to stosunek masy wody, zawartej w drewnie do masy drewna w stanie mokrym, wyrażony w procentach. Wilgotność w % Wartość energetyczna w MJ/kg Gęstość w kg/m 3 Zawartość popiołu w % s. m. Biopaliwo zrębki 20-60 6-16 150-400 0,6-1,5 pelety 7-12 16,5-17,5 650-700 0,4-1 słoma żółta 10-20 14,3 90-165 4 słoma szara 10-20 15,2 90-165 3 drewno kawałkowe 20-30 11-22 380-640 0,6-1,5 kora 55-65 18,5-20 250-350 1-3 Tabela 2 Właściwości biopaliw stałych Materiały przygotowane w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska współfinansowanego przez NFOŚiGW. 1 Materiały edukacyjne serwisu internetowego poświęconego tematyce zmian klimatycznych i odnawialnych źródeł energii. www.biomasa.org/edukacja Wilgotność ma znaczenie nie tylko jako czynnik decydujący o wartości opałowej i emisji zanieczyszczeń, jest również istotna z uwagi na technologię spalania, transport, magazynowanie, automatyzację podawania do kotła i warunki jego eksploatacji. Z tych wszystkich względów ważne są także takie parametry biopaliw, jak gęstość usypowa czy zawartość popiołu. Czy wiesz, że.. Wilgotność drewna można zmniejszyć nie tylko poddając je suszeniu, lecz także odpowiednio wybierając termin wycinki i zrębkowania. Wycinając drzewa zimą, a zrębkowania dokonując jesienią można zmniejszyć wilgotność drewna z 50-55% do około 35-45%. Gęstość usypowa biomasy jest znacznie niższa od gęstości usypowej węgla, co podnosi koszty transportu i sprawia, że powierzchnia przeznaczona do magazynowania biomasy musi być większa, niż w przypadku węgla. Biomasę – zwłaszcza drzewną - cechuje także niższa w porównaniu z węglem zawartość popiołu , co w odróżnieniu od niskiej gęstości jest sporą zaletą paliw biomasowych. Jeśli podczas spalania biomasy powstaje większa niż zazwyczaj, przekraczająca 0,5-12,5% ilość popiołu, świadczy to o obecności zanieczyszczeń. Dowodem na obecność zanieczyszczeń obojętnych, np. pochodzących z placu, na którym składowano surowiec, jest większa zawartość krzemionki w popiele. Nie zawierający szkodliwych substancji popiół pochodzący ze spalania biomasy nadaje się do wykorzystania w charakterze nawozu mineralnego. Paliwo Zawartość popiołu w % węgiel 22,2 zrębki drzewne 0,3 - 2,2 Nie tylko zawartość, lecz także skład popiołu jest inny w przypadku biomasy i inny w przypadku węgla. Podczas gdy główne składniki popiołu z węgla kamiennego to dwutlenek krzemu (SiO 2 ), dwutlenek glinu (AlO 2 ) i trójtlenek żelaza (Fe 2 O 3 ), w popiele powstającym podczas spalania biomasy poza dwutlenkiem krzemu występują głównie tlenki: wapnia (CaO) i potasu (K 2 O). To właśnie skład chemiczny, a konkretnie obecność łatwotopliwych tlenków metali alkaicznych sprawia, że popiół z biomasy topi się zazwyczaj w o wiele niższych temperaturach, niż popiół z węgla. Popiół z biomasy jest nieraz płynny już w temperaturze 800 st. C. Warto o tym pamiętać, gdyż obniżony próg topliwości może być jedną z przyczyn powstawania osadu pokrywającego powierzchnie grzewcze kotłów. Czy wiesz, że... ...do 0,12% więcej siarki zawierają brykiety wyprodukowane z trocin drzew, rosnących w południowo-zachodnich rejonach Polski?.. Materiały przygotowane w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska współfinansowanego przez NFOŚiGW. 2 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |