Sodobne kurilne naprave za izrabo lesne biomase. Matjaž Malovrh, univ dipl.inž.str. Gradbeni Inštitut ZRMK d.o.o. Ljubljana

Transcript

1 Sodobne kurilne naprave za izrabo lesne biomase Matjaž Malovrh, univ dipl.inž.str. Gradbeni Inštitut ZRMK d.o.o. Ljubljana gi-zrmk.si

2 LES hranilnik obnovljive toplotne energije

3 TERMIČNE KARAKTERISTIKE LESA

4 KEMIČNE REAKCIJE IN VMESNI PRODUKTI PRI ZGOREVANJU LESA

5 Proces zgorevanja Piroliza λ= 0 Uplinjanje 0 < λ <1 Zgorevanje λ >1

6 KONSTRUKCIJSKE ZAHTEVE Da bi dosegli dobre izkoristke kurilnih naprav in nizke emisijske izpuste v okolico moramo zagotoviti popolno pretvorbo goriva ločeno za razpad goriva s prostorsko ločenim uplinjanjem trdnega dela goriva in oksidacijo vročih plinov, s popolnim razplinjevanjem lesnega oglja v reakcijski coni ter dobro razporeditvijo zraka za zgorevanje, z ustrezno visoko temperaturo uplinjanja zgorevanje ogljika in gorljivega plina z dovodom presežka zraka za zgorevanje, zagotavljanjem potrebnega časa za zadrževanje mešanice plina in zraka v reakcijskem področju, ustrezno visoko temperaturo zgorevanja, veliko turbulenco za dobro mešanje gorljivih plinov in zgorevalnega zraka

7 Izkoristki kotlov glede na vrsto goriva in konstrukcijo energent Vrsta kotla Izkoristek Trdna goriva Starejše izvedbe kombiniranih kotlov na tekoče in trdno gorivo Sodobni specialni kotli na trdna goriva Kotli na lesno biomaso - peleti - sekanci 65 do 72 % 70 do 75 % 80 do 90% 85 do 90% Tekoča Specialni kotli 90 do 95% goriva Plinasta goriva Specialni kotli Kondenzacijski kotli do 98% preko 100%

8 Kurilne naprave Glede na obliko goriva: polena lesni sekanci lesni stiskanci - peleti Glede na posluževanje: ročno nalaganje avtomatsko nalaganje Glede na način uporabe: lokalne naprave: peči, kamini, štedilniki lokalne naprave za ogrevanje tudi sosednjih prostorov naprave za centralno ogrevanje

9 Kotli za kurjenje s poleni Značilnosti: prehod od naprav z naravnim vlekom na naprave s prisilnim vlekom, jasna razmejitev med dovajanjem primarnega in sekundarnega zraka za zgorevanje, prilagajanje zgorevanjem različnim vrstam lesa s pomočjo lambda sonde, posebne oblike kurišča zagotavljajo podaljševanje časov nalaganja oziroma zadrževanja žerjavice na do 20 ur dnevno,kar zagotavlja enkratno nalaganje pri 50% obremenitvi,

10 Kotli za kurjenje s poleni Značilnosti: podaljševanje časa pregorevanja zahteva večje zalogovnike, s povečanjem toplotne izolacije kotlov so se zmanjšale toplotne izgube zaradi mirovanja in s tem izboljšali izkoristki, zaradi popolnejšega zgorevanja zmanjšana količina pepela

11 NAČINI ODGOREVANJA PRI KOTLIH Z ROČNIM POSLUŽEVANJEM Primarni zrak Vroči dimni plini pregorevanje Odgorevanje spodaj Odgorevanje zgoraj Odgorevanje s strani

12 Kotli na polena Vrste kotlov na polena Kotel s sesalnim ventilatorjem Kotel s tlačnim ventilatorjem

13 Kotli na polena Kotla ne smemo predimenzionirati, kar pomeni, da mora biti moč kotla določena na osnovi izračuna toplotnih izgub stavbe in potreb po toploti za pripravo tople vode. Določitev velikosti kotla je potrebno prepustiti projektantu strojnih instalacij. Kotlu na polena mora biti prigrajen hranilnik toplote, ki prevzema odvečno toploto, v primeru, ko stavba ne potrebuje ogrevanja ali je to zmanjšano. Hranilnik prevzema toploto tako, da kotel deluje ves čas, ko ima na razpolago gorivo, z optimalno močjo.

14

15 Kotli na polena Izravnalni hranilnik toplote

16 Kotli na polena Izravnalni hranilnik toplote približne metode hranilnik Za Topla regulacijo obremenitve kotla sanitarna voda Izravnalni V sp = 8 x prostornina zalogovnika Predimenzioniran kotel Kotel na polena V sp = 14 x prostornina zalogovnika Javni razpis za subvencioniranje V sp = 50 litov x nazivna moč kotla

17 Dimenzioniranje kotlov Kurilne naprave dimenzioniramo na osnovi izračunanih toplotnih potreb stavbe: toplota za pokrivanje toplotnih izgub - ogrevanje toplota za pokrivanje tople sanitarne vode toplota za prezračevanje, ogrevanje bazena itd. Za pravilno dimenzioniranje je potreben izračun, ki ga naredi

18 Cene kotlov na polena 670 euro = ,00 SIT Regulator vleka, En Izkoristek 85% 1180 euro = ,00 SIT Regulator vleka, En Izkoristek 85% 1800 euro = ,00 SIT Kontrola polnjenja, termovarovalo Izkoristek 85% 2315 euro = ,00 SIT Regulator vleka, En Izkoristek 85% 7600 euro = SIT Procesno vodena Lambda sonda Izkoristek 95%

19 Kotli za kurjenje z lesnimi sekanci Prednosti: optimalno zgorevanje, dobri izkoristki kotlov, minimalne emisije, natančna regulacija Slabosti: velik prostor za skladiščenje, višji investicijski stroški

20 Kotli za kurjenje z lesnimi sekanci Z zgorevanjem v kurišču (retortno zgorevanje)

21 Kotli za kurjenje z lesnimi sekanci Zgorevanje v predkurišču

22 Cene kotlov na lesne sekance Cena: 4100 euro= SIT Izkoristek : 83% kotlovski polžasti transporter z pogonom presipni jašek goriva z varovalno loputo dimni nastavek z ventilatorjem dimnih plinov vpihovalni ventilator z radelilno loputo regulacijsko elektro omarico Cena: euro= SIT Izkoristek : 90% transportnim polžem in mešalnim diskom in kotlovsko regulacijo Cena: euro= SIT Izkoristek : 90% Vmesni zalogovnik 200 l, transportnim polžem in mešalnim diskom in kotlovsko regulacijo

23 Kotli za kurjenje z lesnimi peleti Prednosti: uporabnost v urbanih naseljih, manjši skladiščni prostor, enostaven transport, avtomatsko delovanje Slabosti: ni oblikovanega trga v SLO višja cena goriva višja cena naprav

24 Kotli za kurjenje z lesnimi peleti

25 Kotli za kurjenje z lesnimi peleti

26 Cene kotlov na lesne pelete Cena: 7575 euro= SIT Izkoristek: 92% Cena: euro= SIT Izkoristek: 90% Cena: 4500 euro= SIT Izkoristek: 87% Brez regulacije grelnih krogov in varovanja proti prenizkem povratku Cena: 8846 euro= SIT Izkoristek: 94% Cena: euro= SIT Izkoristek: 103%

27 Kotli za kurjenje z lesnimi peleti Skladiščenje v suhem prostoru!!

28 HVALA ZA POZORNOST