Biomasa drewno.

Biomasa drewno

Celem działu "Biomasa-drewno" jest przybliżenie naszym klientom istoty stosowania paliw odnawialnych a zarazem podanie zasad i sposobu przygotowania drewna opalowego . Porady te mają ustrzec użytkowników przed niewłaściwym stosowaniem jak i również pomóc w właściwym doborze rodzaju drewna do danego rodzaju kotła.

Przyśpieszony rozwój cywilizacyjny na Ziemi w XX wieku spowodował gwałtowny wzrost zapotrzebowania na energię. Proszę sobie wyobrazić że 300 lat temu człowiek na Ziemi wykorzystywał do swoich potrzeb tylko energię odnawialną.

Wytwarzanie energii na potrzeby produkcji dóbr oraz zaspokojenia bytowych potrzeb ludzi spowodowało wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze o kilkadziesiąt procent. Wzrost ten powoduje ocieplenie planety i zmiany klimatyczne, które grożą nieobliczalnymi skutkami w perspektywie krótko i długoterminowej. W celu uniknięcia trudnych do przewidzenia kataklizmów uznano, że podstawowym obowiązkiem ludzkości na początku XXI wieku jest ograniczenie emisji CO2 z wszystkich procesów technologicznych. Jedyną szansą na przetrwanie człowieka jest zwiększenie wykorzystania Odnawialnych Zasobów Energii, co uzyskuje się przez zastępowanie paliw kopalnych (węgla, oleju i gazu) paliwami odnawialnymi (drewno, słoma, biogaz) oraz systemami wykorzystującymi energię słoneczną (kolektory słoneczne) czy geotermalną (pompy ciepła).

Zasoby paliw kopalnych (ropy i gazu ziemnego) będą się kończyły w ciągu życia pokolenia dwudziestolatków. Zwiększony popyt przy zmniejszającej się z czasem podaży będzie powodował duży wzrost cen paliw kopalnych. Paliwa kopalne będą stawały się coraz trudniej dostępne a dla mniej zasobnych społeczeństw nieosiągalne .

Najbardziej popularne w Polsce paliwo, jakim jest węgiel kamienny, jest najgorszym paliwem dla małych kotłów, ze względu na powodowanie największej emisji gazów trujących. Natomiast węgiel spalany w dużych kotłowniach, elektrociepłowniach i elektrowniach nie stanowi tak dużego zagrożenia, ze względu na istniejące tam systemy oczyszczania spalin, wysokie kominy i wysokosprawne urządzenia sterowane automatycznie.

Drewno jako paliwo występuje pod wieloma postaciami:

Dla poprawnego i łatwiejszego przeliczania wartości opałowych drewna jako paliwa proponujemy  przyjęcie następujących jednostek:
 


 

1 m³-jeden metr sześcienny objętości drewna  (sześcian w 100%wypełniony drewnem) - np. 1 m³ wycięty z ogromnego pnia drzewa (nadleśnictwa sprzedają drewno w takich jednostkach )

 

1 mp-jeden metr przestrzenny objętości drewna łącznie z powietrzem znajdującym się pomiędzy kawałkami drewna ( pośrednicy sprzedają drewno w takich jednostkach)

Uwaga:

1 mp-jeden metr przestrzenny objętości drewna ułożonego starannie w stosie =0,65-0,80 m³ wartość ta zleży od rozmiaru i kształtu porąbanych lub pociętych polan)

Ta sam ilość  litego drewna podana w m³  nasyconego wodą może ważyć 2 razy  więcej niż m³ drewna suchego dlatego do obliczeń czy porównań należy  przyjmować drewno o tej samej wilgotności

Wilgotność drewna  wyrażamy w procentach i określa ją wzór

 

w = [mw / (ms + mw)] × 100%

 

                                                  mw  - masa wody
                                                  ms   - masa sucha drewna

Poprawny proces spalania drewna

 

Dla poprawnego spalania należ spełnić wymóg dobrego wymieszania paliwa z powietrzem oraz odpowiedniej temperatury w palenisku nie mniejszej od 600°C. Spalanie paliw stałych jest dużo trudniejsze, gdyż polega na  doprowadzenie cząstek powietrza do bezpośredniego kontaktu z cząstkami paliwa.

Proces spalania drewna można podzielić na trzy etapy:
 

>>suszenie

>>gazyfikacja i spalanie

>>dopalenie węgla drzewnego


Podczas spalania drewna w pierwszej kolejności zachodzi proces odparowania wody oraz powierzchniowej gazyfikacji ( rozpadu związków chemicznych pod wpływem  wysokiej temperatury, tzw. piroliza.) Po odparowaniu wilgoci proces ten przebiega w głąb drewna. Gaz po zmieszaniu z powietrzem spala się . Drewno posiada dużą zawartością substancji lotnych  do 80% . Pozostałe 20% spala się jako żarzący  węgiel drzewny aż do całkowitego wypalenia tworząc związki niepalne zwane popiołem. Popiół po spaleniu drewna można stosować jako  nawóz rolniczy.
    Najważniejszym parametrem do właściwego spalania jest temperatura ponad 600°C jak i również ilość powietrza doprowadzonego do paleniska. (doprowadzenie powietrza  zewnętrznego )
Za mała ilość powietrza powoduje niedopalenie  cząstek węgla i powstanie tlenku węgla, jak również przedostawanie się do przewodu spalinowego (komina) węglowodorów. Natomiast zbyt duża ilość powietrza powoduje wychładzanie kominka ponieważ nadmiar powietrza nie bierze udziału w spalaniu co znacznie obniżenie sprawności, a także sprzyja powstawaniu szkodliwych tlenków i związków chemicznych.

                          Do spalenia 1 kg suchego drewna należy dostarczyć około -4 m³ powietrza.