Biomassza: a régi-új energiaforrás III.rész, hőenergia, tüzelőberendezések, hazai biomassza tüzelők

hirdetes

Biomassza: a régi-új energiaforrás III.rész

Pecznik Pál, FVMMI, Gödöllő
A tüzelésre felhasználható biomassza elsősorban mezőgazdasági vagy erdőgazdasági, ill. faipari termelés melléktermékeként jelenik meg. Legegyszerűbb a közvetlen eltüzelés lenne, de ez különböző okok miatt nem mindig oldható meg. Az egyes anyagoknál, illetve a különböző felhasználási körülményeknél a felhasználás módját egyedileg célszerű megállapítani.
Biomassza: a régi-új energiaforrás III.rész, hőenergia, tüzelőberendezések, hazai biomassza tüzelők

A szántóföldi növénytermesztés melléktermékei közül nálunk a különböző gabonafélék szalmája, a kukoricacsutka, kukorica            szár, valamint néhány egyéb növény szármaradványa használható fel tüzelési célra. Sajnos a legnagyobb mennyiségben rendelkezésre álló kukoricaszár a betakarításkori magas nedvességtartalma miatt, tüzelésre gazdaságosan nem használható fel. A nagy nedvesség miatt a kukoricaszár tárolásánál is problémák adódnak. Néhány anyag elemi összetételét és fűtőértékét a 3. sz. táblázatban közöljük.

Az ültetvények melléktermékei közül a szőlővenyige, a gyümölcsfanyesedék jöhet számításba, valamint az erdőgazdaságokban, fafeldolgozó üzemekben keletkező fahulladékok, és a kifejezetten energetikai célú ültetvények termékei

Tüzelőberendezések

A különböző tüzelőanyagokból az energia felszabadítása a tüzelőberendezésekben megy végbe. Mint a tüzelőanyagok a tüzelőberendezések is három fő csoportra oszthatók.

- szilárd tüzelésű,

- cseppfolyós tüzelésű,

- gáztüzelésű berendezések.

Ezen csoportokon belül különválaszthatjuk a hőhasznosítóval egybeépített berendezéseket (kályhák, kazánok, stb.) és a hőhasznosító nélküli berendezéseket (olaj- gázégők, előtéttüzelők).

A tüzelőberendezésekkel szemben támasztott követelmények a következők:

- jó tüzeléstechnikai hatásfok,

- tág határok közötti szabályozhatóság,

- kis helyszükséglet,

- olcsó beruházás,

Ezen követelmények némileg ellentmondanak egymásnak, ezért az adott esetre az optimális megoldást kell megkeresni.

Az égés

Égésnek nevezzük azt a vegyi folyamatot, melynek során valamely anyag nagy hőfokon hőfejlődés mellett egyesül a levegő oxigénjével. Az égés feltétele, hogy a tüzelőanyag éghető részét az anyagnak megfelelő gyulladási hőmérsékletre felmelegítsük és az égéshez megfelelő mennyiségű levegőt vezessünk oda, hogy a kellő mennyiségű oxigén rendelkezésre álljon.

Az oxigénnel való egyesülés során a természetben előforduló tüzelőanyagok legfontosabb alkotói a szén (carbon C) szén-dioxiddá, a hidrogén (H2) vízzé, a kén (S) kéndioxiddá (SO2), az egyéb anyagok szintén oxidokká égnek el hőfejlődés közben.

A tüzelőanyagok az égéshez az összetételüknek megfelelő mennyiségű oxigént, illetve levegőt igényelnek.

A tüzelőberendezésekbe azért, hogy a tüzelőanyag minden éghető részecskéje találkozzon a levegő oxigénjével, az elméletinél több levegőt vezetnek be, így az égés általában légfeleslegben történik.

Szilárd tüzelésű berendezések

A gyártott berendezések a tüzeléstechnikai rendszerük és az egyéb fő jellemzőik szerint, a következő típusokra oszthatók:

a)  Egyaknás berendezések:

A változó tűzréteg vastagságú szakaszos üzemű melegvíz-ka-zánok, kályhák, tűzhelyek, és vízmelegítők tartoznak ebbe a cso-portba. Elvi felépítésük a 1. ábrán látható.

Magyarországon keletkező mezőgazdasági melléktermékek mennyisége és főbb jellemzőik
1.sz táblázat


A biomassza tüzelőanyag elemi összetétele és fűtőértéke
2.sz táblázat


Jellemzőjük, hogy a rostély felett elhelyezkedő henger vagy hasáb alakú, a tüzelőanyag befogadására alkalmas akna egyben a tűztér is. A begyújtás felülről történik és a tüzelőanyag lefelé ég. A füstjáratok lehetnek vízszintesek vagy függőlegesek. A rostély általában álló, de lehet kézi mozgatású is.

b)  Kétaknás tüzelőberendezések

A kézi berendezések közé az állandó tűzrétegvastagságú kézi vagy kézi- mechanikus tüzelésű folytonégő melegvíz-kazánok és kályhák tartoznak. Jellemzőjük, hogy a tüzelőanyagot az egyik aknába adagolják és a másik aknában, illetve annak irányába égetik el. A rostélyon elégetett tüzelőanyag helyébe a másik aknából folyamatosan friss tüzelőanyag kerül. Rendszeres után-töltés és salakolás mellett a tűz folyton égő. A rostély típustól füg-gően lehet álló, vízhűtéses, kézi mozgatású és nyitható típus. A füstjáratok lehetnek vízszintesek vagy függőlegesek. Mind az egyaknás mind a kétaknás tüzelőberendezések szabályozása a tűztérbe vezetett primer és szekunder levegő mennyiségének változtatásával történik. A tüzelőberendezés elvi vázlata a 2. ábrán látható.

hirdetes

1.ábra Egyaknás tüzelőberendezés 2. ábra Kétaknás tüzelőberendezés
1.Rostély, 2.Tűztér, 3.Hamutér ajtó, 4.Töltő ajtó, 5. Indítócsappantyú, 6.Füstgázcsappantyú

A gépi berendezések közé az állandó tűzrétegvastagságú, alsó gépi tüzelésű, automatikus szabályozású, folytonégő melegvízkazánok tartoznak. Jellemzőjük, hogy a tüzelőanyag tartályból a szén egy gépi mozgatású rostélyra jut, amelyen elég, a hamu pedig a hamutartályba hullik. A rostély mozgatását termosztátok vezérlik. A primer és szekunder levegő tűztérbe juttatását, valamint a füst elszívását ventilátorok végzik. A CARBOROBOT típusú kazán elvi felépítését a 3. ábrán láthatjuk

ACARBOROBOT típusú kazán elvi felépítése:
1.Széntároló ajtó, 2.Széntároló,
3.Begyújtó nyílás, 4.Rostély, 
5. Hamutároló ajtó, 6. Hamutároló, 7. Ventilátor

A kézi adagolású berendezések alkalmasak barnaszenek, biobrikettek eltüzelésére. Nagyobb fűtőértékű szenek vagy koksz eltüzelése előtt a berendezés gépkönyvében ellenőrizni kell, hogy az táplálható- e az ilyen anyagokkal.

Biomassza tüzelő berendezések

A tüzelésre felhasználható biomassza több olyan sajátos tulajdonsággal rendelkezik, melyek eltérőek a hagyományos szilárd tüzelőanyagok tulajdonságaitól. Ilyenek például a tüzeléstechnikai tulajdonságok is. Általánosan elmondható, hogy a tüzelésre alkalmas mezőgazdasági melléktermékeknek alacsony a carbontartalma és magas az oxigén tartalma, kén alig, hidrogén pedig 6-10% arányban van bennük. A nagy oxigéntartalom azt jelenti, hogy az égés levegő igénye és a keletkező füstgáz mennyisége kevesebb, mint a szeneknél. Ugyancsak fontos jellemző a magas 60-80% illó-éghető anyag tartalom. Ez a tűztér kialakításánál fontos. Az ilyen anyagok un. kettős-tűzteret igényelnek. A primer tűztérben folyik az anyag kigázosodása, míg a szekunder tűztérben a felszabadult gázok égnek el. A kettős tűztér lehetőséget biztosít arra, hogy az égés két hőfokszinten történjen. A primer tűztérben a salakolvadás elkerülése végett alacsony 800-900 fokot meg nem haladó a hőmérséklet, míg a szekunder tűztérben az illó-éghetők magas, 1500 fok körüli hőmérsékleten égnek el. Az égési folyamatot befolyásolja még, hogy a tüzelőanyagok milyen formában kerülnek a tűztérbe. A bálás formában adagolt szalmánál a bálákban lévő levegő miatt az égés szabályozása nehezebb, míg a folyamatos adagolásnál a primer és szekunder levegőn kívül a tüzelőanyag mennyiségét is szabályozhatjuk.

A nagy fajtérfogatú, alacsony energiasűrűségű, nehézkes szállítású tüzelőanyag meghatározza a felhasználható mennyiségeket és ezzel együtt a berendezések teljesítményét.

Végezetül néhány hazai biomassza tüzelőt mutatunk be.

4. ábra Nyírfa vegyestüzelésű háztartási kazán

hirdetes
Műszaki adatok: Névleges hőteljesítmény: 19 kW; Maximális üzemi nyomás: 3 bar; Maximális előremenő vízhőmérséklet: 90 C°; Füstcső csatlakozás: Ř 160 mm; Szélesség: 440 mm; Mélység: 1000 mm; Magasság: 1145 mm; Fűtött felület: 1,8 m2; Rostély felület: 0,4 m2; Tömeg: 195 kg; Víztérfogat: 45 dm3; Égéstér térfogat: 645 dm3; Minimális huzat igény: 0,16 mbar; Előremenő visszatérő vízcsonk: 5/4”; Ajtónyílás: 300x300 mm; Hőfokszabályzó teljes zárása: 90 C°
5. ábra
SzM 30 mezőgazdasági hulladéktüzelő. Bővebb adatok a www.calor2000.hu honlapon találhatók

6. ábra KTK-100 mezőgazdasági hulladéktüzelőMűszaki adatok: Névleges hőteljesítmény: 100 kW; Legkisebb megengedett teljesítmény: 20%; Legnagyobb megengedett teljesítmény (max 10 min): 120%; Maximális előremenő vízhőmérséklet: 95 C°; Max. vízoldali nyomás: 1,5 bar; Tüzelőberendezés kialakítása: kéthuzamú; Rostély felület: 0,9 m2; Tüzelőanyag: darabos fa, vagy vegyes biomassza; Tüzelőanyag mennyisége: 30-40 kg/h; Névleges fűtőérték: 10500 kJ/kg; Hatás-fok: 73-75%


7. ábra Calor 450 aprítéktüzelő

Műszaki adatok: Kazán típus: CALOR 450; névleges hőteljesítmény: 500 kW; engedélyezett tüzelőanyag féleségek: erdei faapríték, egyéb faapríték, energia ültetvény apríték; névleges fű-tőérték: 10-13 MJ/kg; elméleti tüzelőanyag fogyasztás: 140-160 kg/h; elméleti hatásfok: 82%; legkisebb megengedett teljesítmény: 30%; legnagyobb megengedett teljesítmény: 120% (max 1 min.); maximális előremenő hőmérséklet: 90 (110)C°; minimális visszatérő hőmérséklet: 50 ( 90 ) C°; kilépő füstgázhőmérséklet: 200-250 C°; tüzelőberendezés kialakítása: automatikus üzemű, mozgórostélyos.


8. ábra FHB-04 aprítéktüzelő

Műszaki adatok (FHB-04): Engedélyezett nyomás: 4 bar; Próbanyomás: 6 bar; Névleges hőteljesítmény: 400 kW; Legkisebb megengedett teljesítmény: 20%; Legnagyobb megengedett teljesítmény (max 10 min): 120%; Maximális előremenő vízhőmérséklet: 90 (110) C°; Minimális visszatérő vízhőmérséklet: 50 (90) C°; Tüzelőberendezés kialakítása: alsó tüzelésű; Rostély felület: 0,75 m2; Fűtött felület: 25 m2; Tüzelőanyag: faapríték, fahulladék, faforgács; Tüzelőanyag mennyisége: 130-140 kg/h; Névleges fűtőérték: 10500 kJ/kg; A hőcserélő üres tömege: 1750 kg; Víztérfogat: 2320 l; Hatásfok: >80; Kilépő füstgáz hőmérséklet: 150-210 C°; Huzatigény a füstcsonkon: ventilátoros


9. ábra FHB 10 aprítéktüzelő

Műszaki adatok: Engedélyezett nyomás: 4 bar; Próbanyomás: 6 bar; Névleges hőteljesítmény: 1000 kW; Legkisebb megengedett teljesítmény: 20%; Legnagyobb megengedett teljesítmény (max 10 min): 120%; Maximális előremenő vízhőmérséklet: 90 (110)C°; Minimális visszatérő vízhőmérséklet: 50 (90) C°; Tüzelőberendezés kialakítása: egyhuzamú; Rostély felület: 1,27 m2; Fűtött felület: 61 m2; Tüzelőanyag: faapríték, fahulladék; Tüzelő-anyag mennyisége: 360-460 kg/h; Névleges fűtőérték: 10500 kJ/kg; A hőcserélő üres tömege: 1750 kg; Víztérfogat: 2320 l; Hatásfok: >80; Kilépő füstgáz hőmérséklet: 150-210 C°; Huzatigény a füstcsonkon: ventilátoros;


Forrás: Agrárágazat

hirdetes

Ha tetszett ez a cikk, oszd meg ismerőseiddel, kattints ide:

MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS

Ezek is érdekelhetnek

hirdetes


kiméra

egy szervezet ugyanazon szervében genetikailag különböző alkatú szövetek megjelenése. Néha... Tovább

foszfatidok

foszfort foszforsav (foszfatidsav) formájában tartalmazó lipidek egyik csoportja, részt vesznek... Tovább

Tovább a lexikonra