Tapasztalatok a biomassza fűtés területén I. – pellet tüzelés

Az alábbiakban a Passzívház Magazin elemzése olvasható a pelletről és a pelletkazánokról.

Magyarországon már évek óta alakul a pelletpiac. Egyre több pelletgyártó és forgalmazó van, valamint egyre több kazánt helyeznek üzembe. Azt szokták mondani, hogy a pelletkazánok azonos, vagy közel azonos komfortot biztosítanak, mint a gázkazánok. Ahhoz, hogy ezt a maximális komfortot elérjük, a következő szempontokat érdemes figyelembe venni:

•        Minél nagyobb tüzelőanyag tárolási lehetőség, melyből a kazán automatikusan tudja az üzemanyagot behordani. Célszerű a szezonális tároló kiépítése.
•        Széles teljesítményszabályozási  tartomány, automatikus gyújtóberendezéssel.
•        Könnyű tisztíthatóság, napi karbantartás.

 Ezen kívül foglalkoznunk kell a pelletminőség kérdésével is.

 Tüzelőanyag tároló – szezonális tároló

 Ilyen tároló rendszereket láthatunk az 1. ábrán:

A tárolóból egy csiga hordja ki a pelletet, amit egy flexibilis vezetéken keresztül egy nagynyomású ventilátor szívja fel egy készlettárolóba. Amíg tároló a helyiségben van pellet, addig a kazán automatikusan tud működni. Ezt a tárolót célszerűen tartálykocsival lehet feltölteni, esetleg big-bag-es feltöltést lehet alkalmazni.

Egy ilyen megvalósult berendezést láthatunk a 2. ábrán:

 A kazán jobboldalán levő hengeres tartály a készlet tartály.

A 3. ábrán egy kerti faházban kialakított pellettároló látható a töltő csonkokkal:

 A 4. ábra ugyanezen faházba épített tároló kihordó csigamotorját mutatja a flexibilis tömlőkkel:

Egy ilyen tároló, ha megfelelő méretű, akkor elegendő üzemanyag tölthető bele ahhoz, hogy évi egy feltöltéssel tudjon a rendszer üzemelni. Az üzemanyag tároló létesülhet épületen belül, kívül, valamint földbe süllyesztett kivitel is kialakítható.

 Az olcsón beszerezhető pelletkazánok általában nem rendelkeznek ilyen szezonális tárolóval. Általában zsákokból kell egy napi tárolót feltölteni, így néhány naponta ezzel foglalkozni kell.

Teljesítményszabályozás -  automatikus gyújtóberendezés

 Korszerű pelletkazánok a névleges teljesítmény 22 – 30 %-ig le tudják szabályozni a teljesítményüket. Az ennél kisebb teljesítményeket szakaszos üzemben oldják meg. A szakaszos üzem miatt fontos, hogy a berendezés automatikus gyújtóberendezéssel rendelkezzen 5. ábra:

 Tűztér kialakításának függvényében a gyártók a jó teljesítmény szabályozás érdekében puffertartályt szoktak javasolni. Vannak esetek, amikor a puffer beépítése nem szükséges.

 Az olcsón beszerezhető pelletkazánok általában nem rendelkeznek ilyen automatikus gyújtóval. Ezek általában parázson tartással oldják meg a teljesítmény szabályozást – ez növeli a pelletfogyasztást.

 Könnyű tisztíthatóság és karbantartás

 Ez a komfort szempontjából kritikus pont. A gázkazánhoz képest ez mindenképpen egy többlet feladat, melyet az üzemeltetőnek kell elvégezni.

Érdemes tehát vásárlás előtt megvizsgálni a berendezés tisztíthatóságát:

•        Milyen gyakran kell a hamutartályt üríteni?
•       Mennyire könnyű a hamuzás művelete – mekkora kosszal jár?
•      Az egyéb tisztítandó egységeket milyen gyakran kell takarítani, azok mennyire könnyen hozzáférhetők, ill. mekkora kosszal járnak?

Tapasztalatunk szerint e tekintetben is vannak eltérések az egyes gyártmányok között.

Pelletminőség kérdése

 Pelletkazánok üzemeltetésének fontos szempontja a megfelelő minőségű pellet beszerzése és alkalmazása. Egyre több pelletgyártó és kereskedő működik ma Magyarországon, így érdemes ezt is alaposabban megvizsgálni.

Mindenekelőtt meg kell nézni, hogy a kazán gyártója milyen pelletminőséget ír elő az adott berendezés üzemeltetéséhez. A legtöbb esetben fapelletet írnak elő, de előfordulhatnak különböző agripelletek is.

Szabványos előírás elsősorban a fapelletre van, és a legtöbb kazángyártó ezekhez igazodik. A fapelletre vonatkozó előírásokat eddig német és osztrák szabványok tartalmazzák: DIN 51731, ÖNORM M 7135. Kidolgozás alatt van az új EU szabvány, az  EN 14961-2.

Hazánkban azonban egyre több agripellet gyártó is van.

Mi is igazából a különbség a fapellet és az agripelletek között?

Az agripelletek különböző lágyszárú növények részeiből (esetleg keverve más ipari melléktermékekkel) készülnek, például szalmából, kukoricából repcéből, energiafűből stb., ill. olyan gyártási folyamatok melléktermékeiből, melyek alapanyaga ezen növények valamelyike. Miután az alapanyag sokféle lehet, így az agripelletek szabványosítása sem egyszerű.

Az agripelletek a következő tulajdonságokban térnek el alapvetően a fából készült pelletektől:

•         A hamu tartalma többszöröse, akár 6 – 8 % is lehet.
•         Salakosodásra hajlamos, mivel a lágyszárúak hamuolvadáspontja lényegesen alacsonyabb (700 – 900 ^oC), mint a fáé (1200 ^oC).
•         Korróziós problémákat okoz a lágyszárú növényekben található halogén vegyületek miatt.

 Ezek alapján azt tudjuk mondani, hogy agripelletet csak olyan kazánban szabad eltüzelni, melynél a kazángyártó ebben az esetben is garantálja a kifogástalan működést.

 Térjünk vissza a fapellethez.

Az új EU szabvány a következő besorolást tesz: Enplus-A1, Enplus-A2, és EN-B. A főbb tulajdonságok, melyek alapján megkülönbözteti a háromféle minőséget (a teljesség igénye nélkül):

•         méret: mindháromnál: 6 ill. 8 mm átmérő; 3,15 – 40 mm hossz,
•         ömlesztett sűrűség: ≥ 600 kg/m³,
•         fűtőérték: 16,5 – 19 MJ/kg,
•        nedvesség tartalom: ≤ 10,
•        hamutartalom:

1.         Enplus-A1: ≤ 0,7,
2.         Enplus-A2: ≤ 1,5,
3.         EN-B:         ≤ 3.0,

•        hamu lágyulási hőmérséklet:

1.         Enplus-A1: ≥ 1200 ,
2.         Enplus-A2, EN-B: ≥ 1100

Ezek a tulajdonságokon túl még más tulajdonságokat is szabályoz az új EU előírás. Az eddigiekből a következőket olvashatjuk ki:

•         eltérés mutatkozik a megengedhető hamutartalomban,
•         valamint a hamu lágyulási hőmérséklet minimumban.

 A hamu lágyulási hőmérséklet a salakosodási hajlamra is utal egyben. Ez fontos tényező, mert a fapelletre gyártott kazánok többsége érzékeny erre. Fontos pontosítani fapellet esetén is, hogy a kazángyártó milyen pelletminőséget ír elő.

A tapasztalat szerint a magyar pelletforgalmazók körében gyakran előfordul minőségi probléma.

Az egyik ilyen probléma mellyel találkoztunk, a következő:

• Sok pelletgyártó fűrész üzemi port is kever a pelletbe, mely fűrészpor kérget is tartalmaz.
• Sajnos előfordul, hogy a fatörzsek földön való vonszolása miatt föld, homok és egyéb szennyeződés is bejut az alapanyagok közé – tisztítatlan fűrészporral.
• A kéreg önmagában is növeli a pellet salakosodási hajlamát a maga szilikát tartalom miatt. A kéreg alatti föld, homok tovább fokozza ezt a problémát.

Cégünk által forgalmazott pelletkazánok egyik családja (30 – 100 kW) úgynevezett lépcsős rostélyos tűztérrel (6. ábra) rendelkezik, ugyanúgy mint a faapríték kazánjai:

 Ennél a tűztér kialakításnál az egyes lamellák ellentétes irányban egymáson mozogva nem engedik a lerakódásokat a rostélyon létrejönni. Ezen tűztérnél a kiégett pelletmaradék (hamu, esetlegesen salak darabok) továbbjutnak a hamutartóba. Ez a megoldás nagy mértékben segíti, hogy kissé salakosodásra hajlamos pelletet is el tudjunk tüzelni a berendezésben.

A 7. és 8. ábrákon látható egy-egy ilyen kazán tűztere üzem közben akkor, amikor a pellet nem salakosodik:

 A 9. ábrán egy olyan esetet látunk amikor a pellet salakosodik:

 Létrejönnek lerakódások, de a kazán tud folyamatosan üzemelni.

A 10. ábrán látható esetben nagyobb méretű salaktömbök jöttek létre, melyeket az üzemeltetőnek naponta, két naponta össze kellet törnie, hogy a kazán folyamatosan tudjon üzemelni:

Az előbb említett lépcsős rostélyú tűztérrel rendelkező kazánok felkészíthetők olyan tüzelőanyagok eltüzelésére, melyek eltérnek a hagyományos fapellettől: energia mag, tritikálé, a faapríték kazánok esetében aprítékolt miscanthus.

A következő kiegészítők járnak ilyenkor a kazánhoz:

•         Rozsdamentes acél betétcső a tűztérhez – a fokozott korróziós veszély miatt.
•         Hamukihordó szerkezet – a megnövekedett hamumennyiség miatt (11. ábra)

•         Az üzemanyagba 05 – 1 % oltott meszet (Ca(OH)₂) kell keverni , ami a salakosodást gátolja.
•         A programban való átállítás biztosítja többek közt az alacsonyabb hőmérsékletű tűzteret, szintén a salakosodás megakadályozása miatt.

Ilyen kiegészítésekkel a kazán alkalmazhatósága szélesebb körűvé vált. Azzal azonban számolni kell, hogy a fa alapanyagú tüzelőanyagtól való eltéréssel a fűtőérték csökkenés miatt a kazán teljesítménye is csökkenni fog kb. 20 – 30 %-kal.

 A következő tanulságokat lehet levonni:

•         Célszerű olyan kazánt vásárolni, mely a rosszabb minőségű pellet mellett is folyamatosan tud működni.
•         Minden esetben olyan pelletgyártótól kell pelletet vásárolni, aki tudja a kazángyártó által előírt pelletminőséget szolgáltatni.

Forrás: Passzívház Magazin