Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka 
Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka
Využití biomasy jako náhrady fosilních paliv
Kombinované spalování biomasy a uhlí v podmínkách ČR
VŠB - TU Ostrava, katedra energetiky
Biomasa jako zdroj tepla byla v minulosti téměř jedinou použitelnou energií, která provázela člověka od dávné minulosti, až do minulého století. Rozvoj civilizace, průmyslová revoluce a mechanizace výroby vedly k obrovskému nárůstu spotřeby všech druhů energií a obnovitelné zdroje energií se staly nedostatečnými.
Druhá polovina 20. století je poznamenána snahou o snížení spotřeby energií a snížení nepříznivých dopadů vysoké spotřeby energií na životní prostředí. Jednou z mnoha možností využití obnovitelných zdrojů energie je využívání biomasy jako doplňkového zdroje energie. Z biomasy se v našich klimatických podmínkách jedná především o využití dřevní hmoty.
Vysoký podíl spalitelných látek je předpokladem k uvolnění velkého množství tepla při spálení dřevní hmoty nebo k získání ušlechtilých paliv. Pro svůj nízký obsah popela a absenci síry je dřevní hmota hodnotným ekologickým palivem. Obsah popela v dřevní hmotě je cca 1 ¸ 2 %, výhřevnost dřevní hmoty se pohybuje v rozmezí 11 ¸ 18 MJ.kg-1.
Vlhkost hraje velmi významnou roli při spalování biomasy. Čím vyšší hodnoty bude dosahovat, tím více tepla bude zapotřebí (bude spotřebováno) na její vysušení a ohřátí (prohřátí). Limitní obsah vody v palivu je 60 %, od této hodnoty nelze téměř biomasu spalovat. Zvýšený obsah vody nese sebou problematické zajištění dopravy paliva do kotle. Průměrná hodnota vlhkosti se pohybuje okolo 30 %, tato hodnota je ovšem závislá na druhu a způsobu skladování paliva.
Spaliny vycházející ze spalovacího procesu splňují v případě řízeného spalování emisní limity, někdy mohou nastat problémy s limitem na CO a tvorbou sazí.
Možnosti společného spalování tuhých fosilních paliv s dřevní hmotou
Pokusy o společné spalování dřevní hmoty s uhlím probíhaly od samého začátku spalování fosilních paliv. Vysušené odpadní dříví se dodnes používá při zapalování většiny typů roštových kotlů. Mimo roštové kotle se občas dřevní hmota využívá při najíždění kotlů granulačních nebo kotlů s tavnou komorou. U velkých práškových granulačních kotlů se již v současné době pro najíždění výhradně používají plynná nebo kapalná paliva.
Lze tedy konstatovat, že u roštových kotlů se dřevní hmota zejména při startu běžně
používá jako najížděcí palivo.
Z hlediska výběru vhodného typu spalovacího zařízení, které by bylo schopno společně spalovat dřevní hmotu je nutno řešit následující okruh dílčích provozních souborů :
skladování dřevní hmoty na skládce,
doprava dřevní hmoty do kotelny,
skladování a doprava dřevní hmoty ze stávajících
zásobníků do kotle,
úprava dřevní hmoty před spalováním,
výběr vhodného typu spalovacího zařízení,
emise
a likvidace popelovin.
Spalování biomasy v kotlích na fosilní paliva
Pevná fosilní paliva se v současné době spalují na následujících typech roštů :
roštové kotle s pevným nepohyblivým roštem,
roštové kotle s pohyblivým roštem (přesuvný rošt,
vratisuvný rošt, pásový rošt),
granulační kotle s práškovými ohništi,
fluidní kotle.
Možnosti rekonstrukce jednotlivých typů kotlů jsou závislé zejména na :
předpokládaném množství spalované biomasy,
místních podmínkách daných stávajícím kotelním
zařízením,
charakteru a fyzikálně - chemických vlastnostech
biomasy.
Pro posouzení jednotlivých variant využití dřevního odpadu spalováním v rekonstruovaných topeništích je nutno znát řadu údajů, které vlivem tržních vztahů nejsou stálé. Rovněž ceny jednotlivých dodavatelů se někdy dost podstatně liší. Proto je nutno se dívat na uvedené závěry především jako posouzení výhodnosti jednotlivých variant a s platností v určitých obdobích. Případné změny daňové soustavy (s ohledem na podporu ekologicky výhodnějších staveb) rovněž mohou podstatnou mírou ovlivnit použitelnost rekonstrukce kotelen na fosilní paliva.
Při spalování dřevního hmoty nevznikají emise SO2 a síra není vázána ani na vznikající nepatrné množství popele (tato vazba je u fosilních paliv), který je dále využitelný jako palivo. Množství palivového dusíku připadajícího na 1 MWh tepla je u spalování dřevní hmoty nižší než u hnědého uhlí, z tohoto důvodu je pak i tvorba NOx nižší. Na vznik termického NOx má vliv obsah molekulárního dusíku. Je závislý na teplotě hoření a době styku reagujících látek. Omezení množství vznikajícího NOx lze ovlivnit konstrukcí (rekonstrukcí) ohniště.
