ENERGETICKÉ VYUŽITIE BIOMASY
Biomasa je kľúčovým obnoviteľným zdrojom energie na úrovni malých a stredných technologických celkov na výrobu tepla, alebo kombinovanú výrobu elektriny a tepla.
Rozlišujeme pevnú, kvapalnú a plynnú formu biomasy, pričom najvhodnejšou na spaľovanie v kotloch je pevná biomasa.
Najväčší energetický potenciál majú drevná biomasa (drevná štiepka, odpadné a palivové drevo, drevné produkty vo forme peliet a brikiet) a poľnohospodárska biomasa (obilná a repková slama, kukurica, konope, miscanthus a pod.).
Prednosti biomasy
- Najuniverzálnejší obnoviteľný zdroj energie
- Efektívna alternatíva oproti fosílnym palivám
- Minimálna, resp. zanedbateľná produkcia emisií SOx
- Neutrálna produkcia emisií skleníkových plynov CO2
- Cenovo výhodné palivo (druhotný odpad z drevospracujúceho priemyslu, ťažby dreva, žatvy, zberu úrody)
- Využívanie na lokálnej úrovni poskytuje možnosti vytvorenia nových pracovných príležitostí (sociálny dopad na región)
- Vytvára predpoklad pre rozvoj nových výrobných odvetví
Špecifiká biomasy – pri spaľovaní pevnej biomasy je nutné zohľadniť jej parametre a špecifiká
- Obsah vody v palive (vlhkosť) uvádzaná v %. Má vplyv kvalitu horenia, produkciu emisií, životnosť kotlového zariadenia. V kotloch na biomasu je možné efektívne spaľovať pevnú biomasu s obsahom vody približne od 7% do 60% z celkovej hmotnosti. Podľa obsahu vody v palive rozlišujeme
- Suché typy pevnej biomasy (obsahujú 5 – 30 % vody z celkovej hmotnosti)
- Mokré typy pevnej biomasy (obsahujú 31 – 60 % vody z celkovej hmotnosti)
- Obsah popola, nespálených častí (obsah popola v pevnej biomase je v rozsahu 0,5 – 10% z celkovej hmotnosti v závislosti od pôvodu pevnej biomasy
- Výhrevnosť (Hu) je množstvo tepla, ktoré sa uvoľní pri úplnom spálení 1 kg tuhého paliva, pričom sa spaľovaním uvoľnená voda zmenila na paru. Má vplyv na množstvo vyrobeného tepla, resp. pary v závislosti od hmotnosti paliva
- Pri 7 % obsahu vody u veľmi suchých foriem biomasy je výhrevná hodnota 4,95 kWh/kg (17,8 MJ/kg)).
- Pri 60 % obsahu vody u čerstvej lesnej štiepky je výhrevná hodnota okolo 1,72 kWh/kg (6,18 MJ/kg)
- Teplota taviteľnosti popola. Má vplyv na tečenie popola a vytváranie spekancov, ktoré obmedzujú prenos tepla a majú vplyv na životnosť technológie. Medzné teploty taviteľnosti popola sú výrazne nižšie u slamy v porovnaní s drevnou štiepkou
KOTLY NA BIOMASU, TECHNOLÓGIA JUSTSEN, VODOU CHLADENÝ ROŠT
Kotly na biomasu, Technológia JUSTSEN
Pri návrhu a výstavbe nových kotlov na biomasu ponúka DATATHERM riešenia „šité na mieru“ pre konkrétneho zákazníka. Každý z doteraz úspešne inštalovaných kotlov priniesol zákazníkovi benefity – efektívna prevádzka, vysoká tepelná účinnosť, nízke emisie v spalinách a spoľahlivosť. Každý kotol je vybavený vysoko výkonným a spoľahlivým automatizovaným riadiacim systémom s diaľkovým monitorovacím systémom, vyvinutými spoločnosťou DATATHERM.
DATATHERM, na základe dlhoročných skúseností a získaných poznatkov, odporúča vysoko pokročilé a inovatívne kotly od dánskej spoločnosti JUSTSEN.
Kotly JUSTSEN poskytujú zákazníkovi benefity
- Vysoká účinnosť
- Vysoká variabilita
Na vodou chladenom stupňovitom rošte je možné v tom istom kotle spaľovať mokrú aj suchú pevnú biomasu. Zákazník môže vždy použiť palivo, ktoré je dostupné na trhu alebo za prijateľnú cenu. - Automatizovaná regulácia teploty v celom rozsahu výkonu kotla
Eliminuje vytváranie spekancov na povrchu roštu a zaručuje nízke emisie, čo má priaznivý dopad na životné prostredie. - Kotly je možné vybaviť zariadením BOSB (plne automatická prevádzka s občasnou kontrolou po dobu 24 až 72 hod)
- Dopravníky na transport paliva a popola „šité na mieru“
Je možné dodať rôzne dopravníky v závislosti od typu paliva, prepravných kapacít, priestorových podmienok a skladovacích požiadaviek (žeriavový systém, reťazové dopravníky, závitovkové dopravníky, pásové dopravníky a pod.). - Mobilné kotolne
Kotly a technológiu ÚK s príslušenstvom je možné dodať vo vnútri kontajnera, resp. kontajnerovej jednotke (mobilná kotolňa bez požiadavky na stavebné práce).
Vodou chladený rošt – REVOLUČNÁ TEHNOLÓGIA
Kotly JUSTSEN sú vybavené technológiou vodou chladeného stupňovitého pohyblivého roštu a vodou chladenými stenami. Technológia umožňuje spaľovať rôzne typy pevnej biomasy v tom istom kotlovom zariadení. V prípade potreby je možné zmeniť palivo, napríklad suchú drevnú štiepku s vlhkosťou od 5 do 25 % za mokrú s vlhkosťou až do 55% bez dopadu na zvýšenie emisií a životnosti kotla. To poskytuje užívateľovi možnosť výberu paliva podľa ceny a dostupnosti.
Teplota v spaľovacej komore kotla je vďaka vodou chladenému roštu optimálne regulovaná v závislosti od vlhkosti a výhrevnosti spaľovaného paliva.
VÝROBA ELEKTRINY, TEPLA, CHLADU Z PEVNEJ BIOMASY
Rekonštrukcia a modernizácia zdrojov tepla v systémoch centrálneho zásobovania teplom (CZT) a výrobných prevádzkach je spojená najmä s využitím odpadovej biomasy.
Pri zmene palivovej základne z fosílnych palív na biomasu sa ponúka možnosť modernizácie pôvodného energetického zdroja. Efektívnym riešením je inštalácia novej technológie na kombinovanú výrobu elektriny a tepla (KVET) a chladu.
Trendom sú vysokoúčinné parné kotly s parnou turbínou a absorpčným systémom chladenia. Celý systém tak v kombinovanom cykle vyrába teplo i elektrickú energiu a zvyškové teplo z KVET využíva na výrobu chladu pre klimatizáciu alebo na technologické účely. Takáto výroba je pre svoje prednosti podporovaná Európskou úniou i národnými vládami.
Spoločnosť inštalovala dve kogeneračné jednotky na báze biomasy
DATATHERM má skúseností s projektovaním a výstavbou kogeneračných systémov na kombinovanú výrobu elektriny, tepla a chladu z biomasy.
- Kogeneračná jednotka o výkone 2,7 MWe v biomasovej teplárni TERMONOVA, a.s. (Slovensko), ktorá vyrába a dodáva teplo a elektrinu v meste Nová Dubnica
- Kogeneračná jednotka o výkone 586 kWe v teplárni Kopřivnice (Česká republika), ktorá vyrába a dodáva paru a elektrinu do jednotlivých prevádzok výrobného závodu Tatra v Kopřivnice a teplo do mesta Kopřivnice
ENERGETICKY SEBESTAČNÉ MESTO VĎAKA ODPADNEJ BIOMASE
Príkladom efektívneho spojenia výroby tepla, elektriny a chladu na báze biomasy je mesto Nová Dubnica. Po rekonštrukcii rozvodnej siete, inštalovaní nových kotlov na biomasu a zapojení parnej turbíny (DATATHERM – generálny dodávateľ a realizátor) predstavuje dnes Nová Dubnica jedno z mála slovenských miest sebestačných vo výrobe tepla a elektriny z lokálnych obnoviteľných zdrojov. Dostatočný tepelný výkon kotlov na biomasu a doplnenie systému o parnú turbínu s výkonom generátora 2,7 MWe znamená, že v prípade kolapsu dodávok zahraničných energetických nosičov by Nová Dubnica nepocítila obmedzenia v ich dodávke.
V roku 2017 bol uvedený do prevádzky prvý pilotný projekt výroby chladu zo zostatkového tepla z výroby elektriny, ktorý bol zrealizovaný pre obchodné centrum v Novej Dubnici. Ďalšie projekty chladenia iných výrobných prevádzok sú v štádiu projekčnej prípravy.
Sociálnym prínosom investície je zamestnanosť pri zabezpečovaní paliva z lokálnych obnoviteľných zdrojov, environmentálnym každoročná úspora emisií CO2, ktorá by bola ešte výraznejšia, v prípade pripojenia nových odberateľov k systému Centrálneho zásobovania tepla (CZT).
