Przemysłowe kotły wodne i kotły parowe opalane biomasą rozdrobnioną – przegląd dostępnych rozwiązań

Polska jest jednym z najaktywniejszych krajów w Europie pod względem przetwarzania biomasy na cele energetyczne. Po części wynika to z bogatych zasobów tego naturalnego paliwa, ale nie bez znaczenia jest również dostępność technologii umożliwiających zarówno współspalanie, jak i docelowe wykorzystanie biomasy w szeroko pojętej energetyce. Szczególnie popularne, z uwagi na niskie koszty eksploatacji, są przemysłowe kotły wodne i kotły parowe opalane biomasą rozdrobnioną. Zapraszamy do krótkiego przeglądu takich instalacji stosowanych w naszym kraju.

Czym jest biomasa rozdrobniona?

Do kategorii biomasy rozdrobnionej zaliczamy wszystkie paliwa biomasowe o drobnej frakcji, które mogą być wykorzystywane do zasilania instalacji stosowanych w ciepłownictwie oraz ogrzewnictwie. Są to m.in.:

• pellety drzewne,
• zrębki drzewne,
• drewno,
• słoma,
• pelety agro.

Paliwa te są powszechnie uważane za jedne z najtańszych źródeł ciepła w naszym kraju. Są przy tym dość łatwo dostępne, dzięki czemu mogą stanowić bazę energetyczną zarówno dla odbiorców indywidualnych, jak i samorządów, prywatnych przedsiębiorstw czy wreszcie energetyki przemysłowej.

Najpopularniejsze kotły przemysłowe przystosowane do spalania biomasy rozdrobnionej:

W Polsce obecnie dominują trzy rodzaje kotłów wodnych i parowych, które mogą być zasilane biomasą rozdrobnioną, a wręcz są do tego konstrukcyjnie przystosowane. Czym się od siebie różnią? Który z nich oferuje najwyższą wydajność? Sprawdźmy.

Kotły fluidalne

Zdecydowanie najefektywniejsze, cechujące się najwyższą sprawnością i bardzo dobrymi parametrami roboczymi. Właśnie wysoka sprawność (dochodząca do 80 proc.) jest tym, co szczególnie wyróżnia kotły fluidalne zasilane biomasą rozdrobnioną.

Zasada pracy kotła jest relatywnie prosta: paliwo jest spalane w postaci zawieszonej, uzyskiwanej poprzez jego rozdrobnienie oraz podanie powietrza o odpowiedniej prędkości do komory (prędkość ta musi być większa niż prędkość opadania cząsteczek paliwa oraz dodatkowego materiału inertnego, np. piasku czy popiołu).

Kotły pyłowe

Stosuje się je przede wszystkim w energetyce zawodowej, co wynika z ich dostępności, dużej mocy, prostoty oraz akceptowalnej sprawności i bezawaryjności. W kotłach pyłowych znajdziemy oddzielny układ podawania paliwa. Obecnie standardem jest wyposażanie takich kotłów w instalacje oczyszczające spaliny, dzięki czemu konstrukcje te spełniają rygorystyczne normy środowiskowe.

Specyficznym elementem kotłów pyłowych jest przedpalenisko – odpowiada ono za podawanie rozdrobnionego paliwa drzewnego do izolowanej cieplnie komory spalania. Zapłon następuje dzięki palnikowi rozpałkowemu dostawianemu na czas rozruchu kotła. Ważną zaletą kotłów pyłowych jest to, że można je zasilać biomasą o różnej wilgotności, kaloryczności, granulacji etc. – gwarantuje to dużą uniwersalność kotła.

Kotły rusztowe

W kotłach rusztowych, jak sama nazwa wskazuje, stosuje się ruszt schodkowy, ewentualnie palnik retortowy. Dzięki rusztowi wielostopniowemu zyskujemy możliwość oddzielnej regulacji czasu posuwu paliwa oraz stref powietrza pierwotnego i wtórnego.

Z kolei w kotłach z palnikiem retortowym znajdziemy palnik pelletowy, podajniki ślimakowe lub przenośniki zgarniakowe, a także instalację odprowadzającą spaliny. Nad precyzją procesu spalania paliwa czuwa sonda lambda – to jej wskazania umożliwiają regulowanie ilości powietrza pierwotnego i wtórnego przez elektronikę kotła.