Biobrensel - valg av brennerteknologi og kjeltyper

Transkript

1 Biobrensel - valg av brennerteknologi og kjeltyper pellets og flis Christian Brennum

2 Presentasjon Biokjelen valg av teknologi Gjennomgang av standard for biobrensel Kjel og brenner Pelletsbrenner for montering i kjel Stoker med brennerhode for montering i kjel Undermatet stokerbrenner Ovn med bevegelig rist Silo og påfylling Silo for pellets Silo for flis Overføring fra silo til brenner Lufttransport Skruer Andre transportører Oppsummering 2

3 Hva avgjør valg av teknologi? Brensel: Pris Tilgjengelighet Drift Størrelse / effekt Økonomi hva er godt nok?

4 Biobrensel - Pellets Komprimert sagflis, spon og trestøv Fyringsanlegg er relativt enkelt å automatisere Trenger ingen lagring Mindre volumkrevende enn flis ca kwh pr. lm 3 Produseres primært som 6 og 8 mm Relativt jevn kvalitet (fuktighet og størrelse) Enklere regulering av forbrenningen og innmating Et standardisert produkt med egenskaper regulert etter egen standard (NS 3165). 4

5 Biobrensel - Flis Relativt enkelt å automatisere Bør tørkes (krever lagring) Volumkrevende ( kwh pr. lm 3 ) Ujevn kvalitet (fuktighet og størrelse) Krever mer regulering av forbrenningen og større krav til innmatingssystemer Krever større investering enn f.eks pellets 5

6 Norm for flis - ÖNORM M 7132 Skogsflis: Tre (direkte fra trær) med eller uten bark som har blitt hugget opp vanligvis til en lengde under 15 cm. Grov del: Andel av flisene som ligger igjen i den grove soldingsskjermen ved solding av flis. Hoveddel: Andel av flis som passerer den grove soldingsskjermen, men som blir liggende i den mellomste skjermen ved solding av flis. Fin del: Andel av flisen som faller gjennom den mellomste skjermen ved solding av flis. Minste deler - støv: Andel av flis som faller gjennom en skjerm med 1 mm skjermstørrelse ved solding av flis. 6

7 Norm for flis - ÖNORM M 7132 Flis G 30 (fin flis): Flis med en nominell lengde på 30 mm. Grov andel (med nominell skjermstørrelse på 16 mm) og fin andel (med nominell skjermstørrelse på 2,8 mm) skal ikke overstige 20% av den totale massen for hver henholdsvis grov og fin andel. Den grove andelen kan inneholde enkelte biter med en tverrsnitt på maks 3 cm² og lengde på maks 8,5 cm. Mengden minste deler/støv kan ikke utgjøre mer enn 4% av den totale massen (se tabellen nedenfor). 7

8 Norm for flis - ÖNORM M 7132 Flis G 50 (normal flis): Flis med en nominell lengde på 50 mm. Grov andel (med nominell skjermstørrelse på 31,5 mm) og fin andel (med nominell skjermstørrelse på 5,6 mm) skal ikke overstige 20% av den totale massen for hver henholdsvis grov og fin andel. Den grove andelen kan inneholde enkelte biter med en tverrsnitt på maks 5 cm² og lengde på maks 12 cm. Mengden minste deler/støv kan ikke utgjøre mer enn 4% av den totale massen (se tabellen nedenfor). 8

9 Norm for flis - ÖNORM M 7132 Flis G 100 (grov flis): Flis med en nominell lengde på 100 mm. Grov andel (med nominell skjermstørrelse på 63 mm) og fin andel (med nominell skjermstørrelse på 11,2 mm) skal ikke overstige 20% av den totale massen for hver henholdsvis grov og fin andel. Den grove andelen kan inneholde enkelte biter med en tverrsnitt på maks 10 cm² og lengde på maks 25 cm. Mengden minste deler/støv kan ikke utgjøre mer enn 4% av den totale massen (se tabellen nedenfor). 9

10 Norm for flis - ÖNORM M 7132 Total masse (100%) Type flis G 30 fin flis G 50 normal flis G 100 grov flis Grov del Tverrsnitt (cm²) Maks lengde (cm) 8, Skjermstørr else (cm²) 16 31,5 63 Hoveddel Skjermstørr else (cm²) 2,8 5,6 11,2 Fin del Skjermstørr else (cm²)

11 Norm for flis - ÖNORM M 7132 Fuktighetsinnhold Flis W 20: Fuktighetsinnhold w <20 % (tørket flis) Flis W 30: Fuktighetsinnhold 20 < w < 30 % (Naturtørket flis lang tørking) Flis W 35: Fuktighetsinnhold 30 < w < 35 % (Naturtørket flis kort tørking) Flis W 40: Fuktighetsinnhold 35 < w < 40 % (Fuktig flis) Flis W 50: Fuktighetsinnhold 40 < w < 50 % (Nylig hugget flis) 11

12 kwh/kg Biobrensel/brennverdi % fuktighet

13 Kjel og brenner 4 vanlig prinsipper: Pelletbrenner for montering i kjel Stoker med brennerhode for montering i kjel Undermatet stoker Ovn med bevegelig eller fast rist

14 Pelletbrenner for montering i kjel 1. Pelletbrenner for innmontering i kjel 1. Vanlig form for pelletsfyring i vannbårne fyringsanlegg i privatboliger 2. Noen oljekjeler med store brennkammere er egnet for pelletsbrennere 3. Forbrenningsristen har et begrenset areal og har som regel ingen bevegelige deler 14

15 Pelletsbrenner i eksisterende oljefyr Skisse: Gjør Det Selv 15

16 Integrert pelletbrenner Integrert brenner og kjel 1. Konstruert kun med tanke på å brenne pellets: 1. Mulighet for automatisk askeuttak. 2. Automatisk rensing av brennkammer. 3. Automatisk feiing av varmeveksler. 4. Hastighetsregulert røykgassvifte. 5. Regulering av luftmengder og brensel 16

17 Stoker med brennerhode Stoker med brennerhode for montering i kjel 1. Brenselet forbrennes i brennerhodet / skålen som er en forlengelse av skruen 2. Primær - og sekundærluften tilføres i dyser i brennerhodet /skålen 3. Stoker med brennerhode benytter som regel alternerende styring 18

18 Undermatet stoker Undermaterstoker for pellet Enkle fyringsanlegg med relativt få bevegelige deler Egner seg godt til fyring av tørr flis og pellet Krever et tørt og ensartet brensel Ved lav last kan det være en fare for tilbakebrann 19

19 Ovn med bevegelig eller fast rist Forbrenningsovn med bevegelig rist 1. Avansert løsning 2. Egnet for tørt og fuktig brensel 3. Regulering av luftmengder og brensel 4. Lang oppholdstid på risten resulterer i en bedre utbrenning av brenselet enn det som oppnås i rimeligere stokerkjeler 5. Automatisk askeuttak 20

20 Pellets: Silo og påfylling 1. Pelletsiloen utformes generelt i støvtett container utført i flere typer materiale. 2. Siloen bør ha skrånende bunn (min 45 grader) 3. Vi skiller mellom 1. Silo for småsekk/storsekk 2. Silo for bulk (innblåsing) 4. Alle siloer for trepellets skal ha evakueringsmulighet for innvendig trykk tilsvarende minimum siloens netto volum x 0, Utvendig silo skal være jordet 6. Siloen bør ha mulighet for innvendig inspeksjon 7. Det kan oppbevares inntil 8 m 3 brensel i fyrrom 22

21 Silotank i fyrrom 23

22 Silo for bulkpåfylling 1. Påfylling: 4 aluminium rør med Perrot kobling med færrest mulig bend NB! Ikke plastrør pga. statisk EL! 1. Utlufting: 6 aluminium rør med filterpose 24

23 Innvendig bulklager 25

24 Innvendig bulklager - sekkesilo 26

25 Innvendig bulklager - sekkesilo 27

26 Innvendig bulklager - pellets 29

27 Innvendig bulklager - pellets Enkel montering Optimal utnyttelse av silorom Ingen skråvegger Pelletsuttak fra toppen av silo Parkeringsposisjon 30

28 Utvendig bulklager - stålsilo *) Bioenergisentral Larvik Kommune, 220 kw 31

29 Utvendig bulklager - stålsilo 32

30 Overføring fra silo til brenner 1. Trepellets kan inntransporteres fra silo til forbrenningsenhet primært ved hjelp via pneumatisk transport (for mindre anlegg), eller skruer. 2. Som hovedregel bør det tilstrebes at siloen ligger så nærme siloen som mulig: 1. Fremføring av pellets blir enkel 2. Færrest mulig omlastinger og retningsforandringer 3. Viktig at det er tilgang til overføringssystemet for inspeksjon og vedlikehold 33

31 Pneumatisk innmating - pellets 34

32 Pneumatisk innmating - pellets Filterer bort finstøv i pelletsen Enkelt å ettermontere 35

33 Skrueinnmating - pellets 36

34 Flis: Silo og påfylling 1. Flissilo utformes generelt i støvtett beholder utført i flere typer materiale. 2. Størrelse på silo bør tilpasses transport og hyppighet av transport 3. Må tilpasses slik at det er mulig å tippe flis ned i silo/tippeluke. 4. Siloen bør ha mulighet for innvendig inspeksjon 37

35 Siloløsning for flis: sirkelutmater Sirkelmater (opp til 500 kw) Plasseres i bunn av silo. Typer: Fjærstål (opp til 3,0 m dia) Leddete armer (3,0-6,0 m dia) (Spesielle varianter for høye siloer) Silo må tømmes helt minst en gang året Kapasitet på innmating må tilpasses fyrkjele. Dimensjon og utforming må tilpasses type flis.

36 Siloløsning for flis: sirkelutmater 39

37 Gulv under sirkelutmater for flis

38 Siloløsninger

39 Siloløsning for flis

40 Siloløsning for flis

41 Siloløsning for flis

42 Siloløsninger

43 Siloløsning - eksempler

44 Siloløsning flis: stangutmater Mest vanlig fra 500 kw og oppover Tømmer silo godt Robust, kraftig Utmater fra silo kan være skrue, transportbånd, klosstransportør etc. Benyttes i rektangulære siloer 48

45 Brenseltransportører - skruer 49

46 Brenseltransportører - klosstransportør Utfordring: færrest mulig omlastinger Typer Klosstransportør Hydrauliske skraper Transportbånd Transportør må være tilpasset brensel

47 Oppsummering brensellager Brensellager utmater Transportør fra lager til fyrkjel Stålsilo kon bunn Skruer Skraper Bånd Sirkelutmater Stangutmater Klosstransportør Pellets Flis G50 W20-W40 Flis G100 W20-W50 Flis spesifikasjon G50 G100 W : Normal flis, nominell størrelse 50 mm : Grov flis, nominell størrelse 100 mm : Fuktighet 51

48 Takk for oppmerksomheten SGP Varmeteknikk AS Christian Brennum