Will Norwewgian wood chips for district heating meet the new world wide ISO standard?

Transkript

1 Will Norwewgian wood chips for district heating meet the new world wide ISO standard? Simen Gjølsjø og Eirik Nordhagen 18. March, 2015

2

3 Main items of interest for wood chips > Origin > Traded form > Dimensions > Moisture content > Ash content > Nitrogen content > Chlorine content > Net calorific value > Bulk density > Ash melting behaviour

4 Standarder (EN :2011) ikke industrielle anlegg Flis betegnelse Minimum 75 v-% i hovedfraksjonen Fin fraksjonen v-% (<3,15 mm) Grov fraksjonen (v-%), maks lengde på flis, mm P16A 3,15 P 16 mm 12 % 3 % > 16 mm. Alle < 31,5 mm. Overstore < 1 cm 2 P31,5 3,15 P 31,5 mm 8 % 6 % > 45 mm. Alle < 120 mm. Overstore < 2 cm 2 P45A 8 P 45 mm 8 % 6 % > 63 mm. Max. 3,5 % > 100 mm. Alle < 120 mm. Overstore < 2 cm 2 Den numeriske verdien (p-klasse) for dimensjon, refererer til partikkel størrelsen (minst 75 v-%) som passerer gjennom nevnte hull i sålde apparatet.

5 Comments on NS-EN :2011 There are too many parameters; main fraction (75 %), fines (<3.15 mm) and coarse fraction In larger power plants (>1 MW) fines should be less than 5 and maximum amounts of fines should be w-%. All particles should be less than 300 mm. Plants have sieving equipment so over-sized particles can be sieved and crushed. It is impossible to produce wood chips with particle size less than P16.

6 Some requirements to chips for different applications > Smaller grater fired boilers need low amount of fines, usually 6 8 w-%. > Long sticks (>120 mm) can cause problems in small-scale boilers, should be limited to 200 mm. > Large grate fired boilers (>1 MW) can handle usually fine fractions until 25 w-%. > Fluidised bed boilers can tolerate up to w-% of fine particles (usually less than 5 mm) > Maximum length should be less than 300 mm for large boilers. > Gasifers need coarse particle size, P90 or P100.

7 The new standard > NS-EN ISO :2014 Fast biobrensel. Spesifikasjoner og klasser for brensel Del 1: Klasser for treflis

8 NS-EN ISO :2014 Fine fraction to be stated, example F10 10% Moisture M (w-% as received), example, M50 50% Ash A (w-% of dry basis), example A %

9 Chipsizes

10 The size of the chips is mainly determined by the raw material Chipper, set up of chipper, size of screen

11 Stammevedflis P16 Trommelhogger: Heizohack HM K. Såld: 50 * 50 mm. Fuktighet: 32,7 %. Finstoff: 4,6 %. Grov flis: 0,3 %. Aksept flis: 95,1 %.

12 Stammevedflis P45 Skivehugger: Morbark 30 RXL. Fuktighet: 37 %. Finstoff: 3,0 %. Grov flis: 1,0 %. Aksept flis: 96,0 %

13 Grot Trommelhugger: Bruks STC. Fuktighet: 39,4 %. Finstoff: 14,8 %. Grov flis: 2,6 %. Aksept flis: 81,9 %

14 Farksjonsfordeling av grot klassifisert av NS- ISO < > 100 Fin stoff Hoved fraksjon Grov Råstoff MC mm mm mm mm mm mm mm mm (P45) (P45, mm, 60 %) (P45, < 10 %) P45 Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue Yes Logging residue No Logging residue Yes Logging residue No Logging residue Yes Logging residue Yes 1 Flis fra grotbunter, såldet med Ultra Screen.

15 Flisstørrelse Grotflis inneholdt mest finstoff og 50 % av flispartiklene var mindre enn om lag 8 9 mm. For heltreflis og stammevedflis var 50 % av partiklene mindre enn cirka 12,5 mm.

16 Fin fraksjonen Grotflis viste større variasjon i mengden av finstoff i forhold til stammevedflis.

17 Moisture content might a challenge, Heltre bjørk, Aumdalen ved Tynset Fuktighetskrav i anlegget på Tynset: 40 %

18 Tynset målestasjon, 482 m.o.h. Aumdalen værstasjon S&L, 750 m.o.h. Middel temperatur C Total nedbør mm Luftfuktighet % Vind m/s Vindretning Tynset Normal Aumdalen Tynset Normal Aumdalen Aumdalen Tynset Aumdalen Aumdalen mar apr mai jun NA 213 jul NA 153 aug NA 134 sep NA % mer nedbør enn normalt ved Tynset målestasjon i perioden. Mer nedbør i Aumdalen 750 m.o.h i perioden Dominerende vindretning: Sør, Sør Vest i Aumdalen.

19 Fuktighet på rot yteved Undersøkelse fra Russland, 1950

20 Heltre bjørk avvirket i April og syrefelt bjørk felt i Mai og Juni 2012

21 Fuktighet i råstoffet, 2011 og 2012 Råstoff Fuktighet (vekt-%) Grot 49,6 (8,7) Heltre 38,7 (8,9) Stammeved 37,3 (9,4) Stubbe 50,6 Bark 69,9 Bakhon 35,3 Grot generelt fuktigere enn heltre og stammeved.

22 Fuktighet i flismaterialet Råstoff Fuktighet (vekt-%) sd n Stammeved Heltre Grot Bakhon Bark 69.9 NA 1 Stubber 50.6 NA 1 Grot fuktigere enn heltre og stammeved.

23 Wood chips informative (voluntary)- EN > Bulk density, BD (kg/m 3 ) Classes BD150; BD200; BD250; BD300; BD350; BD400 and BD450+ (maximum value to be stated) > Recommended to be stated, if traded by volume basis. 23 Analysis of bulk density according to pren 15103

24 Bulkdensitet 500 Det vil være vanskelig å utnytte lastevolumet på flisbilen ved transport av fuktig grotflis. 400 Bulkdensitet ( kg lm 3 ) Grot Heltre Stammeved

25 Brennverdi > Brennverdi eller «Net calorific value» for absolutt tørt brensel varier noe med råstoffet. > Typisk verdi 1) er: 5,30 kwh/kg (bartrær) 5,19 kwh/kg (løvtrær) > Analyse av flis viser: Grotflis: 5,33 kwh/kg Heltreflis:5,20 kwh/kg Stammevedflis: 5,23 kwh/kg 1) EN-NS :2010

26 Energitetthet Råstoff Energitetthet (kwh/lm 3 ) sd n Stammeved Heltre Grot Bakhon Bark 490 NA 1 Høyeste energitetthet (1048 kwh/lm 3 ) ble beregnet på grot med en fuktighet på 39,8 %.

27 Ashcontent Råstoff Aske (vekt-%) sd n Stammeved Heltre Grot Bakhon Bark Stubber Typical value for coniferous wood with or without insignificant amounts of bark and needles 0,3 % (w-% d). Typical value logging residues (coniferous wood) 3,0 % (w-% d) (NS-EN :2010-1).

28 Quality declaration wood chips NS ISO Producer Producer AT skog Delivery lot Origin Trade form Whole trees without roots, coniferous Wood chips Properties Particle size (P), mm P45B Fines Moisture (M), w-% ar F15 M40 Ash content (A), w-% dry A1.5