Kotły na biomasę - analiza spalin

ANALIZA TECHNICZNA UZYSKANEGO EFEKTU EKOLOGICZNEGO DOTYCZĄCEGO ŁADUNKÓW ZANIECZYSZCZEŃ ENERGETYCZNYCH ODPROWADZANYCH DO POWIETRZA, POPRZEZ WYMIANĘ KOTŁÓW OPALANYCH WĘGLEM NA KOCIOŁ OPALANY SŁOMĄ NA PODSTAWIE JEDNEJ Z DZIAŁAJĄCYCH KOTŁOWNI FIRMY METALERG, WYKONANY PRZEZ WOJEWÓDZKI INSPEKTORAT OCHRONY ŚRODOWISKA W POZNANIUNagrzewnice powietrza  S-400

W oparciu o przedstawione materiały i obliczenia Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Poznaniu informuje, iż z tytułu modernizacji układu grzewczego,
polegającej na wymianie kotłów typu RUMIA 350 i ES-KA/S spalających ok. 200 Mg/r węgla, na kocioł typu EKOPAL o mocy 0,5 MW (z komorą osadczą) opalany słomą w ilości ok. 320 mG/r, na podstawie materiałów informacyjno - instruktażowych nr 1/96 Ministerstwa Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa pt.: "Wskaźniki emisji substancji zanieczyszczających wprowadzanych do powietrza z procesów energetycznego spalania paliw" oraz materiałów informacyjnych producenta kotłów opalanych słomą - firmy METALERG i artykułów zawartych w dodatkach branżowych "Przeglądu Komunalnego" z 2001 r., stwierdził zmniejszenie emisji niżej wymienionych rodzajów zanieczyszczeń w ilości:

 Rodzaj zanieczyszczenia
 Emisja ze spalania węgla (kg/r)
 Emisja ze spalania słomy (kg/r)
Efekt ekologiczny (kg/r)
% redukcji
 Dwutlenek siarki  2144  256  1888  88
 Dwutlenek azotu  300  205  95  32
 Tlenek węgla  9000  1920  7080  79
 Pył ogółem  3900  2218  1682  43

 

Całkowitej redukcji ulega emisja dwutlenku węgla powstała ze spalania słomy - przy spalaniu słomy nie wydziela się więcej dwutlenku węgla, niż zostało Biowat S4pobrane z atmosfery w trakcie wzrostu zboża.
Tym samym powyższa inwestycja przyczyniła się do uzyskania wymiernego efektu ekologicznego określonego wyżej podanymi liczbami. Osiągnięcie powyższych efektów jest możliwe w przypadku spalania słomy pszennej "szarej" o zawartości wilgoci ok. 15 - 18%.
Słoma świeża zawiera znaczne ilości chloru, a jej spalanie o znacznym stopniu zawilgocenia powoduje zmniejszenie sprawności cieplnej kotła. Dlatego też, bele słomy, na kilka dni przed spaleniem, powinny być magazynowane pod zadaszeniem.

 

Emisja gazów z kotłowni z jednym kotłem typu EKOPAL RM 10 o mocy nominalnej 65 kW w porównaniu z emisją gazów z kotła opalanego węglem o takiej samej mocy nominalnej (wg źródeł duńskich)

Składniki spalin
Produkcja ciepła = 65kWh Efekt końcowy
    Spalanie węgla Spalanie słomy dla 65kWh
dla 130MWh
(2000h w roku)
1
2 3 4 5
6 7 8
9
10
Składnik
Ciężar
Objętość
kg/m3
Zużycie węgla
kg/h
Emisja w spalinach
m3/kg
Emisja w spalinach
kg/h
Zużycie słomy
kg/h
Emisja w spalinach
m3/kg
Emisja w spalinach
kg/h
Obniżenie emisji kg/h Obniżenie emisji kg/rok
CO2 1,977 10,00 1,0387 20,53 15,00 0,73349 21,75 -1,22 -2440
SO2 2,9267 10,00 0,00683 0,1998 15,00 0,00109 0,04785 0,152 304
Pyły 2,03 0,46 1,57 3140

 

Przy założonym czasie pracy kotłów w roku (2000 h) i średnim zużyciu na godzinę węgla i słomy uzyskujemy: Kopia Zamo 2

  • całkowita ilość CO2 emitowana w spalinach w roku wynosi: dla węgla 41016 kg/rok i dla słomy 43500 kg/rok, czyli ilość CO2 ze słomy jest większa od ilości CO2 z węgla o 2440 kg/rok. Jednak cała ilość CO2 zostaje tylko zwrócona powietrzu, z którego została pobrana w czasie wzrostu zboża. Zatem nie zwiększyła się ilość CO2 w atmosferze z powodu spalania słomy, natomiast cała ilość CO2 z węgla, czyli 41016 kg zostaje dodana do ilości CO2 znajdującej się w powietrzu, co ma wpływ na zwiększenie tzw. efektu cieplarnianego.
  • całkowita ilość SO2 uzyskiwana z węgla wynosi 399,6 kg/rok, natomiast ilość SO2 ze spalania słomy wynosi tylko 95,7 kg/rok, czyli różnica na niekorzyść węgla wynosi 303,9 kg/rok
  • całkowita różnica w ilości emitowanego pyłu wynosi 3140 kg/h na niekorzyść węgla.