Efektywne spalanie biomasy mokrej

Nasz cel to dbałość o środowisko, przy jednoczesnym uzyskiwaniu dużej ilości energii. Aby go osiągnąć propagujemy korzystanie z odnawialnych źródeł energii, spośród których bardzo dużą i wciąż wzrastającą popularnością cieszy się biomasa – produkty, odpady oraz pozostałości z produkcji rolnej, których spalanie przyczynia się do znacznego zmniejszenia emisji CO2 i jest pewnym źródłem energii, którego nie trzeba importować. Spalanie biomasy wymaga tylko odpowiednich kotłów i dostępu powietrza.

Oczywiście nie tylko sam fakt odnawialności i ekologiczności sprawia, że pojawia się coraz więcej zwolenników spalania biomasy. Ma na to wpływ również możliwość efektywnego zagospodarowania nieużytków oraz odpadów produkcji roślinnej i zwierzęcej, a także możliwość wykorzystania nadproduktów żywności. Spalanie biomasy to także przewidywany rozwój terenów wiejskich, nowe możliwości związane z eksportem, wzrost zatrudnienia oraz niezawodność. W przeciwieństwie do innych odnawialnych źródeł energii, to może być magazynowane i wykorzystane w każdej chwili (w przeciwieństwie np. do wiatru albo słońca, które nie zawsze są w 100 procentach efektywne).

Jako miłośnicy spalania biomasy i uzyskiwania z tego procesu energii, oferujemy nowoczesne kotłownie energetyczne, które montujemy i serwisujemy. Jesteśmy certyfikowanymi specjalistami, mamy świadomość Państwa potrzeb i wymagań, a także wspieramy ekologię – dlatego też zyskaliśmy zaufanie naszych Klientów.

 

Prasa o nas - Gazeta Przemysłu Drzewnego, sierpień 2013

[Efektywne spalanie mokrej biomasy] Rozwiązanie zastosowane w ZPD Panbah odznacza się niezwykłą precyzją wykonania, a także bardzo nowoczesną i przemyślaną konstrukcją, dzięki której wodny kocioł na biomasę jest ekologiczny, oszczędny i niezawodny.

W Zakładzie Produkcji Drzewnej PANBAH Marek Jankowski w Trzonkach k. Pisza (Warmińsko-Mazurskie) przeprowadzono modernizację posiadanej kotłowni, wybie- rając z wielu dostępnych rozwiązań kocioł francuskiej firmy Compte, reprezentowanej w Polsce przez Compte For-Tech z Chojnic.

– Zdecydowaliśmy się na zakup kotła z wyższej półki, żeby nie spalać suchych trocin, ograniczyć personel obsługi, mieć możliwość spalania wilgotnego materiału drzewnego powstającego po obróbce w tartaku – tłumaczy Marek Jankowski, właściciel ZPD Panbah. – Na poprzednich targach Drema wypatrzyliśmy taki kocioł francuskiej firmy Compte i od stycznia bieżącego roku eksploatujemy kocioł CE120DTHP o mocy zainstalowanej 1200 kW, spalający biomasę o wilgotności do 55 proc., która wcale nie musi być rozdrobniona. I co istotne – w tym rozwiązaniu silosami są dwa mobilne kontenery, które umożliwiają załadunek zrębków na przykład bezpośrednio w lesie czy u jakiegoś innego dostawy biomasy.

O posiadanych poprzednio dwóch kotłach firmy Uniwex właściciel zakładu drzewnego złego słowa nie może powiedzieć, ale w tych kotłach spalano suche trociny, które aktualnie w całości się sprzedaje. Żeby inne posiadane odpady skierować do spalania w nich, należało je wcześniej dokładnie rozdrobnić, co wiąże się z kosztami energii elektrycznej. A na przykład odciętych na optymalizerkach kawałków listew zawierających wady jest sporo, bo od 18 lat firma jest producentem głównie sosnowej klejonki dla producentów stolarki budowlanej, która w 70 proc. trafia do klientów w zachodniej Europie. Rocznie przerabia się około 20 000 m 3 surowca, a każdego miesiąca wykonuje około 800-900 m 3 klejonki. Tych kawałków powstają tygodniowo całe „góry”.

Nowy kocioł, który zastąpił jeden z posiadanych, to zaawansowana półka techniczna i technologiczna w zakresie produkcji cieplika do suszarń i ogrzewania hal produkcyjnych, magazynów oraz pomieszczeń biurowo-socjalnych. Jeden z poprzednich kotłów poddano jednak przeglądowi i modernizacji, zachowując go jako rezerwowy na czas przeglądu, by nie rzec „awaryjnego włączenia”. Wszak brak cieplika praktycznie jest w firmie niewyobrażalny w skutkach, ponieważ stale pracują dwie suszarnie o pojemności 200 m 3 , a w halach i magazynach suszonej tarcicy i klejonki sosnowej trzeba utrzymywać temperaturę 18-20°C, żeby nie zakłócać procesu utwardzania się kleju między drewnianymi fryzami.

 
Automatyczny i ekologiczny

– Teraz 10 proc. objętości paliwa mogą stanowić nawet elementy drzewne do 15 cm grubości i o podobnej grubości – mówi Paweł Mizgajski, dyrektor handlowy Compte For-Tech. – To automatyczny, ekologiczny i bardzo efektywny kocioł z doskonałymi systemami wprowadzania paliwa, obróbki spalin, odprowadzania popiołu i sadzy, jak też z zaawansowanymi technologicznie roz- wiązaniami sprawiającymi, że proces daje się precyzyjnie kontrolować za pomocą specjalnego programu komputerowego. A jego największą zaletą jest możliwość spalania wilgotnych – do 55 proc. – poprodukcyjnych materiałów drzewnych oraz biomasy leśnej, nierozdrobnionych, prosto z rębaka w lesie albo drewna poprodukcyjnego, kory, trocin, by nie rzec – śmieci.

 
Silosem są dwa kontenery

W kotłowni Panbahu silosem są dwa mobilne kontenery z ruchomą podłogą, które mogą być napełniane choćby w lesie lub przy hali produkcyjnej i po zapełnieniu ustawiane przy przenośniku paliwa do kotłowni. Przygotowanie takiego silosa nie wymaga skomplikowanych prac budowlanych, albowiem kontenery są nakładane podnośnikiem na betonowe fundamenty. Dla każdego kontenera są tam po dwa wyłączniki krańcowe w punkcie styku, które sygnalizują ich prawidłowe ustawienie w stosunku do stalowej konstrukcji przenośnika i możliwość bezpiecznego podłączenia dwoma hydraulicznymi przewodami z przenośnikiem, w którym jest ruchoma podłoga, podobnie jak w silosie, poruszana siłownikiem. Między kontenerem a wlotem do przenośnika są dodatkowe obudowy metalowe zapewniające szczelność, a dodatkowo wyposażone w system przeciwpożarowy.

Ruchoma podłoga w kontenerze, dzięki ruchom posuwisto-zwrotnym wypycha biomasę do przenośnika łańcuchowego. Pracuje ona do czasu, aż odpowiednia ilość paliwa zostanie przesunięta do przenośnika łańcuchowego. I wtedy system zasilania zatrzymuje się, do momentu, gdy pracujący kocioł zasygnalizuje zapotrzebowanie na kolejną porcję paliwa do spalenia, w celu zapewnienia odpowiedniej ilości energii do ogrzania wody w walczaku. Wszystko dzieje się automatycznie, bez udziału pracownika obsługi kotła. Motoreduktor napędzający przenośnik łańcuchowy uruchamia się au- tomatycznie i następuje zasypywanie kotła określoną porcją paliwa.

– Plusem rozwiązania z przenośnikiem łańcuchowym jest możliwość podawania do kotła bardzo grubych frakcji biomasy drzewnej czy zrębków – zwraca uwagę Paweł Mizgajski. – Nie byłoby to możliwe, gdyby dostarczanie biomasy odbywało się przenośnikiem ślimakowym. Nie trzeba przez to tracić energii elektrycznej do napędu rębaków rozdrabniających dostępny w tym zakładzie poprodukcyjny surowiec drzewny.

 

 
Bezpieczeństwo i wygoda

W miejscu zasypywania kotła materiałem drzewnym zainstalowano uchylną klapę sterowaną hydraulicznie, stanowiącą jednocześnie zabezpieczenie przeciwpożarowe. Przy załadunku masy uchyla się, po czym automatycznie szczelnie się zamyka, blokując ewentualne przedostanie się płomienia z kotła na instalacje przenośnika i silosy, a praktycznie na całą kotłownię.

– System jest bezwładnościowy – wyjaśnia dyrektor handlowy. – Klapa zamyka się, bez względu na to, czy jest zasilanie energetyczne, czy go nie ma. Prąd potrzebny jest do sterowania siłownikiem hydraulicznym w celu otwarcia klapy, a nie jej zamknięcia. Podawanie zaś paliwa do gardzieli kotła odbywa się nie przenośnikiem ślimakowym, ale redlerem, czyli szufladą, dzięki czemu istnieje możliwość zasypywania paleniska grubą frakcją zrębków.

Nowością jest rynna wprowadzająca paliwo do paleniska, która jest chłodzona wodą. Wykonana jest ze stali, a nie – jak poprzednio – z betonu, ruszejącego po pewnym okresie eksploatacji. Przy okazji następuje jeszcze podsuszanie paliwa w wyniku tarcia biomasy. Stal jest odporniejsza na ścieranie, co wydłuża okres eksploatacji kotła.

Bezpieczeństwo instalacji zapewnia system niezależny od zasilania prądowego, w postaci kapilary czujnika temperatury i zaworu podciśnieniowego, który w przypadku nadmiernego wzrostu temperatury automatycznie się otwiera i komora podawania paliwa jest zraszana wodą. 

 
Moc zależy od wilgotności opału 

Producent zapewnia, że kocioł osiąga moc 1200 kW przy wilgotności paliwa 55 proc., ale przy wilgotności paliwa rzędu 20 proc. możliwe jest uzyskanie mocy nawet 1500 kW. Jak wszystkie kotły firmy Compte For-Tech, wyposażony jest w ruszt hydrauliczny ruchomy, samoczyszczący, chłodzony powietrzem. W zależności od obciążenia kotła, pracuje w trybie ciągłym przód-tył albo jest w ruchu proporcjonalnie do obciążenia, żeby wzruszać biomasę znajdującą się na ruszcie, aby w miarę przesuwania dopalała się do postaci czystego popiołu.

Jako że z założenia paliwo jest bardzo mokre, jest to jednocześnie ruszt ukośny, przez co jest dłuższy, a kocioł – wyższy. Zapewnia to wyższą efektywność spalania. Odparowana woda z paliwa wydalana jest przez stosunkowo krótki komin. To, co ulatuje i jest widoczne na zewnątrz, to w 80 proc. para wodna. Rusztowiny są samoczyszczące, a przez ruch posuwisto-zwrotny nie powstają nagary, zgorzeliny. Plusem tego rozwiązania w stosunku do kotłów z rusztem retortowym jest eliminacja częstego zatrzymywania kotła w celu czyszczenia żeliwnych rusztowin i możliwość spalania tak mokrego paliwa ze sprawnością 88 proc. 

Popiół stanowi 3 proc. objętości spalonego paliwa. Śladowe są też ilości sadzy. Kocioł jest wyposażony w multicyklony powodujące odfiltrowanie spalin i tym samym zapewniające niską emisję pyłów na wyjściu z kotła.

– Przy dobrej jakości paliwa można uzyskać nawet 100 mg pyłu w metrze sześciennym, czyli trzykrotnie mniej niż w kotle z rusztem retortowym – zapewnia Paweł Mizgajski. – Ponadto kocioł jest wyposażony w automatyczny przedmuch wymiennika woda – gorące spaliny sprężonym powietrzem, żeby usuwać osadzające się cząsteczki pyłu. Co 180 s automat podaje impuls do przedmuchu i pod dużym ciśnieniem zdmuchiwane są wszystkie części lotne z wymiennika i sklepienia kotła nad paleniskiem. To kolejny element, który umożliwia pracę kotła przez 365 dni w roku z dopuszczalną mocą.

 

Systemowe uruchamianie

Proces rozruchu po postoju jest prosty – do osiągnięcia temperatury 180°C należy manualnie uruchomić system podawania paliwa, a po osiągnięciu tego poziomu nagrzania rozpoczyna się proces automatycznego rozpalania do osiągnięcia nastawionych parametrów. W celu ochrony paleniska proces rozpalania trwa przynajmniej sześć godzin, a co dwie godziny zwiększa się stopniowo obciążenie kotła, niezależnie od zapotrzebowania i poboru energii. Nie może on w zbyt krótkim okresie uzyskać maksymalnych parametrów, gdyż grozi to uszkodzeniem części paleniskowej. Automatyczne usuwanie popiołu odbywa się przez jego przekazywanie przenośnikiem ślimakowym do niewielkiego pojemnika kontenerowego na kółkach, opróżnianego w Panbah co trzy dni. 

 

Naprawdę bezobsługowy

Dzięki zastosowaniu pulpitu dotykowego z kolorowym monitorem istnieje możliwość zdalnego podglądu wielu parametrów pracy kotła. Obsługa ma stały dostęp do tych informacji, a w przypadku jakichś zdarzeń awaryjnych operator może skorzystać z podpowiedzi, jakie parametry może zmienić, żeby wrócić do normalnej pracy, czy jaką usterkę usunąć. Menu jest czytelne, przystępne, proste do opanowania przez obsługę po parogodzinnym
przeszkoleniu. Szafa sterująca umożliwia serwisowi łatwy dostęp do poszczególnych systemów sterująco-pomiarowych i szybką wymianę podzespołów firmy Schneider Electric i falowników Hitachi. Jest to automatyczny kocioł do spalania biomasy, więc jest praktycznie bezobsługowy. Nawet w dni wolne od pracy nie wymaga obecności operatora, albowiem ewentualne nieprawidłowości w pracy może zasygnalizować systemem dźwiękowym, połączonym z systemem alarmowym, przekazując sygnał określonej osobie przez modem telefoniczny.

Nie ma systemu pomiaru spalonego paliwa, a jedyny pogląd na tę kwestię zapewnia system pomiaru wilgotności paliwa, służący optymalizacji procesu spalania. Kocioł otrzymuje informację, jakie paliwo niebawem do niego trafi i odpowiednio dostosowuje swój harmonogram spalania do spodziewanej wilgotności biomasy. 

 

Spalanie biomasy jest rewelacyjne

– Kocioł pracuje od stycznia tego roku – mówi Sławomir Szmigiel, kierownik Zakładu Produkcji Drzewnej Panbah. – Spisuje się doskonale i rozwiązuje wiele naszych problemów, zarówno z energią cieplną, jak i wykorzystaniem poprodukcyjnych klocków drewna po procesie optymalizacji. Spalanie biomasy jest rewelacyjne i bardzo ekologiczne. 

Na terenie zakładu widać już sporo zgromadzonego poprodukcyjnego materiału drzewnego o różnej frakcji do – jak się dowiaduję – różnego zastosowania. Możliwość spalania surowca zanieczyszczonego, gorszej jakości oraz w niewielkich kawałkach zachęca do przeznaczania czystych trocin i wiórów z systemu odpylania do rozwijania produkcji brykietów, zapewniających dodatkowy przychód. A solidny, własny rębak wałowy z nożami, niemieckiej firmy, rozdziera większe kawałki drewna z wadami. Trafiają one wraz z mokrymi i zanieczyszczonymi odpadami drewna i kory, niekiedy dosłownie śmieciami zmiatanymi z placów, do kotła Compte For-Tech. 

– Kontener z takim paliwem, o pojemności około 25 m 3 , wystarcza nam na dobę-półtorej doby, w zależności od zapotrzebowania na cieplik – zapewnia Sławomir Szmigiel. – Jeden jest zawsze napełniony i stoi w rezerwie, a drugi ładowarka co pewien czas uzupełnia biomasą zgromadzoną w pobliżu. O wyborze kotła zdecydowała możliwość spalania odpadów oraz klocków po optymalizerkach i to założenie dobrze nam się sprawdza. Kiedyś mieliśmy problem z zabrudzonymi, mokrymi odpadami, które teraz wszystkie spalamy w bardzo ekologicznym trybie. Wystarczają nam własne odpady, ale 10 proc. spalanej masy stanowią też wióry z systemu odpylania. 

– Może jeszcze nie pora na pełną ocenę modernizacji kotłowni – mówi Marek Jankowski – choć już przeszła zimowy chrzest, jednak widać, że inwestycja w nowoczesną technologię może nam przynieść duże korzyści, mimo niewątpliwie sporego nakładu finansowego. 

 

tekst i fot. Janusz Bekas

Pliki do pobrania:

"Efektywne spalanie mokrej biomasy", Gazeta Przemysłu Drzewnego, 8.2013

Używamy plików cookies, aby ułatwić Ci korzystanie z naszego serwisu oraz do celów statystycznych. Jeśli nie blokujesz tych plików, to zgadzasz się na ich użycie oraz zapisanie w pamięci urządzenia. Pamiętaj, że możesz samodzielnie zarządzać cookies, zmieniając ustawienia przeglądarki. Więcej informacji w naszej polityce prywatności.

×