Słoma – paliwo ekologiczne i tanie

Słoma jest paliwem odnawialnym, łatwo dostępnym i tanim, ale ze względu na swe właściwości wymaga do spalania zastosowania kotłów o specjalnej konstrukcji.

Instalowanie kotłów tego typu jest szczególnie promowane w krajach skandynawskich, a przede wszystkim w Danii, gdzie energia uzyskiwana z kotłów opalanych słomą pokrywa 40% całkowitego krajowego zapotrzebowania. Zalety tych urządzeń dla ochrony środowiska są niepodważalne, gdyż spalają biomasę, emitując spaliny zawierające znikome ilości związków siarki i znacznie mniejsze ilości tlenków azotu niż w przypadku spalania paliw tradycyjnych.

W kraju zasoby słomy są znaczne, szczególnie w dużych gospodarstwach, gdzie występują trudności z jej zagospodarowaniem. W porównaniu z węglem kamiennym świeża słoma zawiera znacznie więcej wilgoci (słoma 18-22%, węgieI12%), dlatego przed spalaniem należy ją podsuszyć. Większa jest także ilość popiołu, a zawartość czystego węgla wynoszącego w węglu około 60% w słomie dochodzi do 43%. Słoma sucha zawiera 0,16% siarki, a więc pięć razy mniej niż węgiel. Wartość opałowa słomy zależna jest od rodzaju zbóż z jakich pochodzi i waha się od 12000 do 14900 kJ/kg (węgiel 25000 kJ/kg). Znaczne ilości substancji lotnych zawartych w słomie sprawiają, że do jej spalania należy stosować kotły o specjalnej konstrukcji, zapewniające efektywną i bezpieczną pracę.

Słoma jest najczęściej spalana w postaci prasowanych balot lub sieczki. Dla małych kotłów ładowanych ręcznie takie baloty muszą być niewielkie, o masie 10-20 kg. W większych jednostkach stosuje się baloty o wadze dochodzącej do 300 kg i spala się je okresowo w kotłach o mocach do 2 MW lub w sposób ciągły w większych zespołach. Najlepszym sposobem jest spalanie słomy rozdrobnionej, również stosowane w większych jednostkach wyposażonych w linię technologiczną z podawaniem balotów, cięciem słomy i transportem z zasobnika do kotła.

Koszt paliwa przy opalaniu kotłów słomą jest około 4-5 razy mniejszy niż koszt opalania gazem ziemnym.

Ponieważ szczególnie dużym zainteresowaniem cieszą się mniejsze systemy grzewcze, zapoznamy się z próbną instalacją wykorzystującą ciepło wytwarzane w kotle spalającym słomę, zainstalowanym w niewielkim gospodarstwie rolnym.

Spalanie słomy w małych kotłach

Bardzo dobre rezultaty przy spalaniu słomy uzyskuje się w uniwersalnych kotłach typu Moderator. W Lubelskiem, w roku 1995 wykonano instalację ogrzewania domu jednorodzinnego wyposażoną w kocioł innego krajowego producenta, a mianowicie firmy GIZEX z Pleszowa (typ Pilevang Gizex PM35). Kotłownię z kotłem o mocy 35 kW zamontowała firma Atex z Zamościa, przy współpracy z Instytutem Nauk Rolniczych w Zamościu, Akademii Rolniczej w Lublinie. Koszt wykonania instalacji wyniósł wówczas około 7000 zł. W układ włączono zasobnik akumulacyjny o pojemności 2000 l. Jedna pompa obsługiwała obieg kocioł-zasobnik, a druga sterowana termostatem pomieszczeniowym obieg zasobnik-instalacja grzewcza. System zabezpieczono otwartym naczyniem wzbiorczym.

Ponieważ w instalacji pozostawiono istniejący kocioł węglowy, łatwo można było porównać obydwa źródła ciepła. Słomę spalano razem z odpadami drewna stanowiącymi około 13% masy paliwa. W porównaniu z węglem zużyto 1,67 razy większą masę słomy. Przy temperaturze zewnętrznej około -20 C spalano dziennie 6 balotów słomy o masie 11 kg każdy. Zawartość w spalinach tlenków azotu była trzykrotnie mniejsza niż przy spalaniu węgla, stężenia SO, śladowe. Spaliny miały wysoką temperaturę (około 3500 C na wylocie z kotła), co świadczy o pewnych mankamentach konstrukcyjnych kotła. Niższa temperatura spalin spowodowałaby wzrost sprawności.

Ogólna opinia rolnika o eksploatowanej instalacji była pozytywna, a obsługa mniej uciążliwa niż przy paleniu węglem (załadunek i palenie w kotle trzy razy na dobę).

Kocioł EKO GOS- 600

W pełni satysfakcjonujące wyniki stosowania słomy jako paliwa uzyskuje się w kotłowniach o większej mocy, gdzie załadunek można w pełni zmechanizować, a użycie słomy rozdrobnionej ułatwia automatyczną regulację instalacji i utrzymanie wymaganych temperatur wody grzewczej. Firma Energo-Inwest z Rybnika ,wytwórca wysokosprawnych kotłów węglowych nowej generacji, produkuje także wodny kocioł opalany słomą, typu EKO GOS-600 o mocy 600 kW i oferuje kompletny zestaw technologiczny do transportu i rozdrabniania paliwa.

Kocioł EKO GOS-600 jest kotłem stalowym, płomienicowo-płomieniówkowym. Z umieszczonego w płomienicy paleniska spaliny są kierowane do drugiego ciągu, składającego się z trzech płomieniówek o większej średnicy, i następnie do ciągu trzeciego liczącego 41 płomieniówek, a przed wlotem do komina podgrzewają zasobnik wody zasilającej. Przepływ spalin wymuszony, powietrze pierwotne i wtórne dostarczane jest mechanicznie. Sprawność kotła wysoka, nieco powyżej 80%. Popiół wygarniany jest mechanicznie, całość sterowana w układzie automatycznym. Parametry wody grzewczej 90/700 C, ciśnienie robocze 0,2 MPa. Ciąg technologiczny tworzy podajnik dostarczający baloty do bębnowego rozdrabniacza, skąd paliwo przenośnikiem ślimakowym transportowane jest do dozatora i dalej przez następny przenośnik ślimakowy do kotła. Odciągane przez wentylator spaliny przechodzą przez mechaniczny odpylacz, następnie podgrzewają w ekonomizerze wodę zasilającą kocioł i są kierowane do komina.

Emisja w spalinach tlenków azotu w granicach 180-300 mg/cm3 jest niższa niż wartości dopuszczalne (400 mg/m3), emisja tlenku węgla w granicach normy, przy chwilowych niewielkich przekroczeniach. Koszt zużytego paliwa w porównaniu z gazem ziemnym jest około pięciokrotnie mniejszy. Kocioł, przystosowany do spalania słomy rzepakowej, został w kwietniu 1999 r. przebadany i pozytywnie zaopiniowany przez Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Gospodarki Energetycznej w Katowicach.

SCHEMAT CIĄGU TECHNOLOGICZNEGO KOTŁOWNI OPAŁOWEJSŁOMĄ ENERGO-INWEST RYBNIK

1 – podajnik, 2 – rozdrabniacz, 3 – przenośniki ślimakowe, 4- dozownik, 5 – kocioł EKO GOS600, 6 – wygarniacz popiołu, 7 – odpylnik spalin, 8 – ekonomizer (podgrzewacz wody kodowej), 9 – wentylator spalin; 10. komin

 

Źródło: ekologia24.friko.pl