Spalanie biomasy w kotłowni węglowej – czy to ma sens?

Coraz większe zainteresowanie biomasą jako paliwem energetycznym powoduje, że w całym kraju rośnie liczba instalacji dedykowanych spalaniu m.in. produktów leśnych i rolnych. Wielu inwestorów, zwłaszcza właścicieli zakładów produkcyjnych, tartaków, magazynów etc., rozważa jednak pójście drogą na skróty i spalanie biomasy w istniejącej kotłowni węglowej, bez jej modernizacji. Czy takie rozwiązanie ma sens? Wyjaśniamy to w naszym artykule.

Istotne różnice jakościowe między biomasą a węglem

Węgiel i biomasa to dwa zupełnie różne paliwa. Nie chodzi jedynie o oczywistą kwestię znacznie niższej wartości opałowej biomasy, ale także o skład jakościowy i chemiczny, a tym samym właściwości obu paliw w realnych warunkach użytkowych.

Zacznijmy od zawartości wilgoci, która w biomasie surowej jest o wiele wyższa, a to może mieć negatywny wpływ na sprawność całego procesu spalania paliwa w klasycznym kotle węglowym.

Biomasa zawiera około 2,5-krotnie więcej części lotnych niż węgiel, dlatego wymaga zupełnie innych warunków zapłonu i spalania.

Z uwagi na wysoką zawartość chloru (w przeciwieństwie do siarki i azotu) w biomasie, szczególnie dotyczy to słomy, spalanie tego paliwa w kotłach węglowych zwiększa ryzyko wystąpienia korozji elementów ogrzewalnych.

Biomasa, podobnie jak inne biopaliwa, zawiera sporo metali alkalicznych, przez co wykazuje niskie temperatury mięknięcia i topnienia popiołu. Dlatego w procesie spalania wymagane jest obniżenie temperatury, co niweluje problem szlakowania.

Wspomnijmy również o niższej gęstości nasypowej biomasy (w relacji do węgla), co ma wpływ na skrócenie czasu przebywania paliwa w komorze paleniskowej – innymi słowy konieczne jest częstsze uzupełnianie paliwa.

Już tylko te powody decydują o tym, że biomasa – zarówno drzewna, jak i rolna – nie jest paliwem przeznaczonym do spalania w typowo wysokotemperaturowych kotłach węglowych. Dlatego pomysł zachowania obecnej kotłowni i przejścia na paliwo alternatywne nie jest rozsądny.

Modernizacja kotłowni węglowej, czyli krok w kierunku kompleksowego przejścia na biomasę

Wiedząc o tym, że spalanie biomasy w kotle węglowym nie tylko nie przyniesie spodziewanego efektu ekonomicznego i ekologicznego, ale również może się przyczynić do przedwczesnego zużycia kotła, należy poważnie rozważyć całkowitą modernizację kotłowni.

Jej kluczowym etapem jest wymiana kotła na taki, który jest dedykowany spalaniu biomasy, również wilgotnej. To spora inwestycja, zwłaszcza w przypadku zapotrzebowania na kocioł przemysłowy, ale jednocześnie najlepszy sposób na to, aby w długim terminie obniżyć koszty produkcji energii cieplnej (i/lub elektrycznej), zrobić coś dobrego dla środowiska oraz w znacznym stopniu zmniejszyć zaangażowanie w obsługę kotłowni.

Jedynie nowoczesny, zautomatyzowany kocioł z odpowiednim złożem fluidalnym, stworzony stricte na potrzeby spalania biomasy, zagwarantuje wysoką sprawność całego procesu produkcji energii oraz stabilne warunki pracy, a przy tym rozsądne zużycie paliwa i niskie koszty serwisowe.

W tym samym kierunku będzie podążać energetyka zawodowa, która dziś bazuje na tzw. współspalaniu biomasy (mieszanej z węglem) i stanowi najlepszy dowód na to, że absolutnie nie jest to optymalne rozwiązanie.