1. Palamisen perusteet

Transkriptio

1

2 1. Palamisen perusteet Palamisen tarkkailu on tärkeä tehtävä, joka ei tapahdu itsestään Pol6oaineen kosteus palamislämpö8la Pol6oaineen palakoko hienoaineen osuus Pol6oaineen kaasuuntuminen / siirtohäiriöt Pol6oaineen määrä pol6olai6eessa Liekille 8laa palaa Hiilen hehkuminen antaa lisää lämpöä

3 1. Palamisen perusteet puu ja kuori

4 1. Palamisen perusteet Tulipesän alipaine vuotoilmamäärä Tehonsäätö pol6oaineen kaasuuntuminen Ei palamisilman ohivirtausta Kaasujen palaminen Palavien kaasujen ja lisäilman sekoi6uminen Lämpö8la rii6ävän korkea n. 800 C Jäännöshappi eli kuinka hyvin palamis- ilma käytetään hyödyksi

5 2. Palamisen säätäminen Tehon säätö

6 2. Palamisen säätäminen Palamisen säätö

7 2. Palamisen säätäminen Miten päästään savukaasujen alhaiseen lämpö8laan? Korkea palamislämpö8la (kaasut palavat, savu ei haise) Alhainen jäännöshappi Puhdas kalla, ei pikeä eikä nokea Lämmöntuotanto pienissä yksiköissä Saastu6avat päästöt PAH kaasut, hiilivedyt Pienhiukkaset Syntyy kun palaminen ei ole kunnossa

8 2. Palamisen säätäminen Palamista joudutaan säätämään Asenne6aessa pol8nta Palaminen huonontuu Kesä/talvi- käy6ö Palamiseen vaiku6aa Pol6oaineen laatu (kosteus, koko) Sääolosuhteet (piipun veto)

9 2. Palamisen säätäminen Palamista säädetään muu6amalla Pol6oaineen syö6öä Ensiöilmaa Toisioilmaa Vetoa Jäännöshappea

10 3. Lämmityslai5eet PelleLkaLla 1. Arinan automaalnen puhdistus 2. Tuhkalaa8kko 3. TäysautomaaLnen savukaasu- kanavien puhdistus 4. Tulipesä 5. Teräsrunko 6. Lämpöeristys 7. Ohjauspaneeli 8. Takapalosuoja 9. Savukaasuimuri

11 3. Lämmityslai5eet Esimerkkejä pellelvarastoista

12 PelleLkonL kw (Ariterm) 3. Lämmityslai5eet

13 3. Lämmityslai5eet Alasyö6öperiaa6eella toimiva pellelpol8n

14 Vaakasyö6ö- periaa6eella toimiva pellelpol8n 3. Lämmityslai5eet

15 Yläsyö6ö- periaa6eella toimiva pellelpol8n 3. Lämmityslai5eet

16 3. Lämmityslai5eet HakekaLla 1. Pol6oaineen syö6ö stokeriruuvilla 2. Ensiöilma 3. Toisioilma 4. Lämmönvaihdin (konvek8o- osa) 5. Savukaasupuhallin 6. Tuhkakulje8n (ruuvi) sekä tuhka- as8a

17 3. Lämmityslai5eet HakekaLla kw (KWB) 1. Pol6oaineen syö6ö 2. Palo8la 3. Savukaasupuhallin 4. Konvek8o- osa 5. Tuhkanpoisto 6. Takapalosuoja 8. KaLlan ohjauspaneeli 9. Tulipesän muuraukset

18 3. Lämmityslai5eet HakekaLla kw (Gilles) 1. Sulkusyö8n 2. Tulipesä 3. Tuhkanpoistoruuvi 4. Tulipesän luukku 5. Konvek8o- osa 6. Palo8la 7. Savukaasupuhallin 8. Lambda- anturi 9. Ylikiehumissuoja 10. Erikoisterässeinämä 11. Kiertovesipumppu 12. Ensiöilma 13. Toisioilma

19 3. Lämmityslai5eet HakekonL kw (Ariterm)

20 HakekonL kw (Ariterm) 3. Lämmityslai5eet

21 3. Lämmityslai5eet Uunilämmitys / saunankiuas

22 3. Lämmityslai5eet KlapikaLla alapalo

23 3. Lämmityslai5eet KlapikaLla yläpalo

24 3. Lämmityslai5eet KlapikaLla käänteispalo

25 4.1 Puun energiasisältö Mi6ayksiköt Kiintokuu8ometri, k- m 3 Irtokuu8ometri, i- m 3, yhdestä kiintokuu8ometristä tulee n. 2,5 i- m 3 hake6a Pinokuu8ometri, p- m 3,yhdestä kiintokuu8ometristä tulee n. 1,5 pinokuu8ometriä halkoja Lämpöarvo, MJ/kg, puun kuiva- aineella on n. 19,1 MJ/kg 5,3 kwh/kg Energia, MWh, yhdessä i- m 3 hake6a n. 0,8 MWh

26 4.1 Puun energiasisältö Puussa on paljon haihtuvia aineita, siksi se on pitkäliekkinen pol6oaine Puun typpi-, rikki- ja tuhkapitoisuus on pieni

27 4.1 Puun energiasisältö Energiamäärän määritys Tarvi6avat välineet» Vaaka Kosteus» Uuni Otetaan jokin as8a mihin kerätään näyte ja punnitaan as8an paino (a p ). Esimerkiksi kertakäy6öinen folio- vuoka Otetaan pol6opuusta pieniä palasia, kooltaan noin 1-3 cm, ja punnitaan näyte vaa alla. Näyte6ä kerätään esim. 300 g. Näyte kerätään johonkin as8aan, jonka punnitaan märkäpaino (m p ) Puita kuivataan uunissa n. 100 C 24 h. Tämän jälkeen mennään uudestaan vaa alle ja saadaan kuivapaino (k p )

28 4.1 Puun energiasisältö Kosteus määritellään kaavalla W%= m p k p / m p a p W % = 300g 210 g/300g 15g = 90g/285g =0,316=31,6% Energiasisällön määritys Kun kosteusprosenl 8edetään saadaan energia sisältö määrite6yä kaavalla. E= m p (1 W % /100 ) 19,1 MJ/kg/3,6 m p W % /100 0,72kWh/kg

29 4.1 Puun energiasisältö E=10kg (1 31,6/100 ) 19,1 MJ/kg/3,6 10kg 31,6/100 0,72kWh/kg puusta saatava energia veden höyrystämiseen kuluva energia E=36,29kWh 2,28 kwh E=34,01kWh

30 4.2 Hake Hakkeen laatuun on syytä kiinni6ää huomiota Merki6ävin hakkeen laatua heikentävä tekijä on kosteus Märkä hake alentaa pol6oaineen lämpöarvoa, lisää laitoksen sähkönkulutusta ja alentaa lämpölaitoksen hyötysuhde6a Hakkeen tehollinen lämpöarvo on 7-11 MJ/kg

31 4.2 Hake Pidempiaikaisessa varastoinnissa märkä hake voi alkaa hajota ja lämmetä, minkä seurauksena hakkeen energiasisältö alentuu ja ääritapauksessa hake voi sy6yä itsestään palamaan. Myös homeongelmat voivat lisääntyä Märkä hake voi jäätyä talvella varastossa, jolloin hakkeen syö6ö kuljelmille häiriintyy

32 4.2 Hake Tuhkan määrä kasvaa mikäli hake on märkää Hakkeen syö6ö kallaan voi häiriintyä kuljelmella eri syistä Yleisimmät häiriön aiheu6ajat ovat pitkät 8kut, jotka aiheu6avat kuljelmien jumiutumisen tai ne jäävät op8sten antureiden eteen. Kosteuden tuo6ama häiriö op8sissa antureissa

33 Hakkeen palakoko tulee olla lai6eistolle soveltuvaa, jo6a kuljelmet toimivat 4.2 Hake

34 4.3 Pelle< PelleLen raaka- aineena ovat teollisuuden puutähteet, sahanpuru, ku6erinpuru- ja lastu Sylinterimäisiä papanoita, halkaisija yleensä 8 12 mm Valmistetaan puristamalla puusta Tarvitsee pelle8n pol6amista varten suunnitellun lai6eiston Pelle8n tuhkapitoisuus on pieni, n. 0,5 % Eivät kestä ve6ä turpoaa ja hajoaa

35 4.3 Pelle< Pelle8n energiasisältö on suurempi kuin hakkeella tarvitaan vähemmän pellelä saman lämmitysenergian saavu6amiseen pienempi varasto8la Pelle8n tehollinen lämpöarvo on n. 16,8 MJ/ kg

36 4.4 Pol5oaineen varastoin> Pol6oaine6a voidaan varastoida raaka- aineena tai valmiina tuo6eena Valmiina tuo6eina varastoituja pol6oaineita ovat esim. klapit ja pellel PelleLvaraston pitää suojata pellelä kosteudelta ja vesisateelta Hake varastoidaan yleensä rankana ja rangat haketetaan tarvi6avan hakemäärän mukaan Rankakasavarasto tulee olla asianmukaises8 tehty

37 4.4 Pol5oaineen varastoin>

38 4.4 Pol5oaineen varastoin>

39 5. Lämmityskustannukset HAKEKONTTI, 300 kw, - 20 % HakekonL Perustukset, pohjat ja 8e Verkosto 60 m + kytkeminen (lämpö, vesi, sähkö) Suunni6elu, valvonta, luvat YHTEENSÄ (ALV 0 %) Sijoitetun pääoman takaisinmaksuaika 15 a Korkokanta 5 % AnnuiteeLtekijä 0,09634 Val8on tuen osuus 20 % % Tasaerämaksu /a Ne6oenergia MWh/a Energia, ml. verkostohävikki % MWh/a Hakkeella tuote6u ne6oenergia, % 95 % 1 017,64 MWh/a Öljyllä tuote6u ne6oenergia, 5-20% 5 % 53,56 MWh/a Hakkeen hinta siilossa 20,00 /MWh Öljyn hinta 80,00 /MWh Hakkeen vuosikustannus, hyötysuhde % hyötysuhde 85 % /a Öljyn vuosikustannus, hyötysuhde % hyötysuhde 85 % /a Korjaus, huolto, vakuutus, puhelin /a Sähkökulut kwh/tuote6u MWh /MWh(tuote6u) 1, /a Hallintokulut, kiinteistövero 0 /a Laitoksen hoitotyö /a Vuotuiset käy6ökustannukset VUOSIKULUT YHTEENSÄ /a LÄMMÖN HINTA 52,0 /MWh ÖLJYN VUOSIKUSTANNUS NYKYTASOLLA ltr 0,80 /ltr /a INVESTOINNIN TAKAISINMAKSUAIKA 2,64 vuo6a (verra6una öljylämmityksen säily6ämiseen)

40

41 6. Paloturvallisuus KaLlahuoneen palokuorma on pyri6ävä pitämään mahdollisimman pienenä KaLlahuoneen siisteys Ylimääräiset roskat ja tavarat pois kallahuoneesta palokuorma pienenee Jos kallassa on liikaa pol6oaine6a kallan lämpö8la voi nousta liian korkeaksi Lai6eiston kunnossapito ja puhtaanapito Pölyt pois kallan päältä

42 6. Paloturvallisuus Sähkökatkoksen jälkeinen sähkölai6eiden tarkastus Pumput Puhal8met KaLlan säädöt Kesäaikana aje6aessa pienellä teholla takatulen vaara kasvaa Paloturvallisuuden kannalta erillinen lämpökeskus on turvallisin vaihtoehto

43 6. Paloturvallisuus KaLlahuone ja pol6oainevarasto on palo- osastoitava Yleisin hormista alkava tulipalo alkaa liiasta lämmi6ämisestä ja liian pienistä suojaetäisyyksistä Väärä pol6oaine voi nostaa hormin lämpö8lan liian suureksi, sekä lisää nokipalon riskiä Palamisilmakanavan eristys mikäli se kulkee eri palo- osaston läpi

44