Will Norwewgian wood chips for district heating meet the new world wide ISO standard? Simen Gjølsjø og Eirik Nordhagen 18. March, 2015
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
Standarder (EN 14961-4:2011) 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.
Comments on NS-EN 14961-1:2011 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 25-30 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.
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 25-30 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.
The new standard > NS-EN ISO 17225-4:2014 Fast biobrensel. Spesifikasjoner og klasser for brensel Del 1: Klasser for treflis
NS-EN ISO 17225-4:2014 Fine fraction to be stated, example F10 10% Moisture M (w-% as received), example, M50 50% Ash A (w-% of dry basis), example A1.0 1.0%
Chipsizes
The size of the chips is mainly determined by the raw material Chipper, set up of chipper, size of screen
Stammevedflis P16 Trommelhogger: Heizohack HM 10-500 K. Såld: 50 * 50 mm. Fuktighet: 32,7 %. Finstoff: 4,6 %. Grov flis: 0,3 %. Aksept flis: 95,1 %.
Stammevedflis P45 Skivehugger: Morbark 30 RXL. Fuktighet: 37 %. Finstoff: 3,0 %. Grov flis: 1,0 %. Aksept flis: 96,0 %
Grot Trommelhugger: Bruks 805.2 STC. Fuktighet: 39,4 %. Finstoff: 14,8 %. Grov flis: 2,6 %. Aksept flis: 81,9 %
Farksjonsfordeling av grot klassifisert av NS- ISO 17225-1 < 3.15 3.15-8 8-16 16-31.5 31.5-45 45-63 63-100 > 100 Fin stoff Hoved fraksjon Grov Råstoff MC mm mm mm mm mm mm mm mm (P45) (P45, 3.15-45mm, 60 %) (P45, < 10 %) P45 Logging residue 58 20.9 21.3 27.3 22.3 3.1 1.5 0 3.5 20.9 74 3.5 Yes Logging residue 36.4 12.6 19.9 35.3 22.4 3.8 0.6 0 5.5 12.6 81.4 5.5 Yes Logging residue 45.9 21.7 27.7 31.1 14.2 2.1 0.4 0 2.7 21.7 75.1 2.7 Yes Logging residue 39.8 23.4 27.3 28.9 15.7 2 0.3 0 2.4 23.4 73.9 2.4 Yes Logging residue 36.7 19.5 19.6 26.4 24.2 3.8 1.3 0.1 5.4 19.5 74 5.5 Yes Logging residue 43.7 20.4 20.4 28.1 21.9 3.6 0.8 0.3 4.6 20.4 74 4.9 Yes Logging residue 48.5 19.5 22 29.5 20 3.2 0.5 0.1 5.1 19.5 74.7 5.2 Yes Logging residue 39.4 14.8 16.8 27.6 31.2 6.3 0.7 0 2.5 14.8 81.9 2.5 Yes Logging residue 57 27.8 24.6 24.8 15.4 2.7 0.3 0 4.4 27.8 67.5 4.4 Yes Logging residue 60.9 24.3 19.7 22.3 23.6 4.3 1.1 0 4.8 24.3 69.9 4.8 Yes Logging residue 45.7 25.2 18.9 23.6 22 5 1.6 0.3 3.6 25.2 69.5 3.9 Yes Logging residue 56.7 49.2 24.5 18.9 6.7 0.3 0 0 0.3 49.2 50.4 0.3 No Logging residue 56.3 35.6 25.5 27.3 9.6 0.9 0 0 1.1 35.6 63.3 1.1 Yes Logging residue 55.7 48.3 28 17.6 5.2 0.5 0.1 0 0.3 48.3 51.3 0.3 No Logging residue 1 51.7 12 26.5 45.3 14.1 1.1 0 0 1 12 87 1 Yes Logging residue 61.9 23.3 23.9 27.6 14 2.6 0.8 0 7.6 23.3 68.1 7.6 Yes 1 Flis fra grotbunter, såldet med Ultra Screen.
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.
Fin fraksjonen Grotflis viste større variasjon i mengden av finstoff i forhold til stammevedflis.
Moisture content might a challenge, Heltre bjørk, Aumdalen ved Tynset Fuktighetskrav i anlegget på Tynset: 40 %
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.12 0.7-5.7-2.2 15 15 0 79 2.7 2.76 299 apr.12-0.1 0.3-1.8 37 15 31 76 2.2 1.27 224 mai.12 6.1 5.9 4.4 32 30 45 71 2.4 1.18 214 jun.12 9 10.7 7.1 72 50 117 77 2.2 NA 213 jul.12 12.4 12.3 10.7 100 75 113 83 1.6 NA 153 aug.12 11.5 10.9 10.2 92 60 130 85 1.3 NA 134 sep.12 6.3 6.3 6.0 34 50 35 80 1.8 NA 146 382 295 470 36 % 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.
Fuktighet på rot yteved Undersøkelse fra Russland, 1950
Heltre bjørk avvirket i April og syrefelt bjørk felt i Mai og Juni 2012
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.
Fuktighet i flismaterialet Råstoff Fuktighet (vekt-%) sd n Stammeved 39.0 8.9 37 Heltre 39.9 9.5 46 Grot 49.8 8.0 19 Bakhon 39.3 9.8 4 Bark 69.9 NA 1 Stubber 50.6 NA 1 Grot fuktigere enn heltre og stammeved.
Wood chips informative (voluntary)- EN14961-1 > 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
Bulkdensitet 500 Det vil være vanskelig å utnytte lastevolumet på flisbilen ved transport av fuktig grotflis. 400 Bulkdensitet ( kg lm 3 ) 300 200 Grot Heltre Stammeved
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 14961-1:2010
Energitetthet Råstoff Energitetthet (kwh/lm 3 ) sd n Stammeved 753 47 25 Heltre 791 77 40 Grot 826 89 15 Bakhon 801 86 3 Bark 490 NA 1 Høyeste energitetthet (1048 kwh/lm 3 ) ble beregnet på grot med en fuktighet på 39,8 %.
Ashcontent Råstoff Aske (vekt-%) sd n Stammeved 0.38 0.12 26 Heltre 0.94 0.30 43 Grot 2.26 0.95 15 Bakhon 0.37 0.08 3 Bark 2.92-1 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 14961-1:2010-1).
Quality declaration wood chips NS ISO 17225-4 Producer Producer AT skog Delivery lot 12345 Origin Trade form 1.1.1.2 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