Spalanie biomasy to proces produkcji energii z wykorzystaniem materiałów organicznych – substancji pochodzenia naturalnego, które mogą zostać spalone i zamienione na ciepło czy energię elektryczną. W zastosowaniach przemysłowych jest to tzw. ciepło procesowe, które jest wykorzystywane np. podczas produkcji.
Pomimo, że proces spalania biomasy odbywa się w specjalistycznych instalacjach, to wraz z zamianą biomasy na ciepło, powstaje tam również tzw. ciepło tracone. Ta część energii jest bardzo często, standardowo uwalniana do atmosfery jako gorące spaliny gdzie jest bezpowrotnie tracona.
Okazuje się jednak, że można z powodzeniem to utracone ciepło odzyskać aby przekazać je dalej i wykorzystać w innych procesach przemysłowych. Na filmie poniżej pokazana jest zasada działania instalacji, która realizuje taki odzysk ciepła ze spalin i przekazuje je do potrzeb grzewczych.
Przedstawione rozwiązanie, w pierwszej kolejności oczyszcza spaliny na cyklonie i na filtrze workowym, a następnie, dzięki zastosowaniu ekonomizera, odzyskuje znaczne ilości ciepła, które normalnie dostałoby się przez komin do atmosfery – w postaci ciepła traconego.
Najważniejsze elementy instalacji
- Gorące spaliny z kotła na biomasę to główny nośnik przesyłanej energii. Normalnie uwalniane do atmosfery, są teraz wykorzystywane dalej, dzięki temperaturze wahającej się w zakresie 120 – 180 °C.
- Wysokosprawny Cyklon odpowiada za wstępne / awaryjne odpylanie spalin. W nim następuje oddzielenie frakcji stałych, które trafiają dalej, do Odpylacza/filtra workowego. Tu odbywa się drugi etap oczyszczania oraz redukcji drobnych frakcji z pyłu.
- Ekonomizer Spaliny-woda to serce całej odzysku ciepła. Do niego trafiają gorące, dokładnie oczyszczone spaliny i tu właśnie odbywa się odzysk oraz przekazanie energii cieplnej do pracującej w obiegu wody. W efekcie, następuje schłodzenie spalin z temperatury ok. 160 do 120 °C. Możliwe jest kolejne zejście temperatury, nawet poniżej 120 °C, ale wymagane jest wówczas wykorzystanie procesu kondensacji. Dzięki temu znacząco rośnie sprawność instalacji grzewczej przy bardzo satysfakcjonującym poziomie odzyskanego ciepła.
- Bypass ekonomizera z klapami regulacyjnymi – umożliwia opcjonalny wypust spalin bezpośrednio do komina z pominięciem ekonomizera. Jego użycie jest bardzo pomocne np. podczas działań serwisowych, rozruchu czy kontroli pracy instalacji.
- Pompa obiegowa wody – wymusza przepływ, podgrzewanej w obiegu cieczy. Odpowiada za przekazanie zawartej w gorącej wodzie energii i możliwość wykorzystania jej jako ciepła procesowego.
Przykładowe parametry pracy instalacji
>= 250 kW moc odzysku ciepła
~ 20.000 Nm3/h przepływ spalin
~ 120 – 180 °C temperatura spalin
~ 160 => 120 °C i poniżej 120 °C (proces kondensacji) – schłodzenie spalin
~ 75 => 90 °C i wyżej w zależności od parametrów podgrzewu wody
~ 5 mg/Nm3 obciążenie pyłem za odpylaczem
>= 2 lata eksploatacji – zwrot z inwestycji instalacji odzysku ciepła
Jak i kiedy uzyskać najskuteczniejszy odzysk ciepła?
Warto pamiętać, że najskuteczniejsze pole do odzysku energii stanowi zawsze, zupełnie nowa, dopiero projektowana instalacja. Można wówczas, tak dobrać składniki projektowe, aby faktycznie zmaksymalizować odzysk energii i zapewnić właściwy poziom filtracji. To właśnie przemyślane założenia, przyjęte już na wczesnym etapie projektowym, stanowią gwarancję uzyskania możliwie najwyższej skuteczności.
tekst: ITEK Green Technologies
Biomasa i paliwa alternatywne. Czytaj za darmo w internecie!
Newsletter
Bądź na bieżąco z branżą OZE
