Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY



Samankaltaiset tiedostot
Kokemuksia muiden kuin puupellettien poltosta

Puupelletit. Biopolttoainepelletin määritelmä (CEN/TS 14588, termi 4.18)

Liitetaulukko 1/11. Tutkittujen materiaalien kokonaispitoisuudet KOTIMAINEN MB-JÄTE <1MM SAKSAN MB- JÄTE <1MM POHJAKUONA <10MM

HEVOSENLANNAN PIENPOLTTOHANKKEEN TULOKSIA. Erikoistutkija Tuula Pellikka

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L

17VV VV 01021

Määräys STUK SY/1/ (34)

Polttopuun tehokas ja ympäristöystävällinen käyttö lämmityksessä. Pääasiallinen lähde: VTT, Alakangas

Topics of the event: Presentations and discussion on the mixed pellets and the project, decission of production of some mixed pellets for tests

Puun pienpolton p hiukkaspäästöt

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

KIINTEÄN POLTTOAINEIDEN KATTILOIDEN PÄÄSTÖMITTAUKSIA

Säteilyturvakeskuksen määräys turvallisuusluvasta ja valvonnasta vapauttamisesta

Malmi Orig_ENGLISH Avolouhos Kivilajien kerrosjärjestys S Cu Ni Co Cr Fe Pb Cd Zn As Mn Mo Sb

EkoPelletti - T&K hanke

Kuusakoski Oy:n rengasrouheen kaatopaikkakelpoisuus.

JÄRVIMALMIN JALOSTUS PUUPOLTTOAINEITA KÄYTTÄVISSÄ LÄMPÖLAITOKSISSA Hajautetut biojalostamot: tulosfoorumi Tomi Onttonen Karelia-AMK

MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet

TUTKIMUSSELOSTE. Tutkimuksen lopetus pvm. Näkösyv. m

Miten käytän tulisijaa oikein - lämmitysohjeita

Alikuoret eli orbitaalit

KLAPI-ILTA PUUVILLASSA

JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

TURUN JÄTTEENPOLT- TOLAITOS SAVUKAASUJEN RASKASMETALLI- JA DIOKSIINIMITTAUKSET 2013

Oljen energiakäyttö voimalaitoksessa

Kemialliset menetelmät kiinteille biopolttoaineille

2 Development of Test Method for nonwood Small-scale Combustion Plants. 3 Combustion Characteristics of Ash Rich Pellets

Termisen energiahyötykäytön ilmapäästöt

Biohiilipellettien soveltuvuus pienmittakaavaan

VTT:n kaasutustekniikan erikoismittaukset. Sanna Tuomi, Matti Reinikainen , PIKOKAASU-seminaari VTT Technical Research Centre of Finland

Polttoaineiden laatuvaatimukset ja luokat moniosainen standardi

VILJAVUUSTUTKIMUS s-posti: Päivämäärä Asiakasnro Tutkimusnro

Öljyalan Palvelukeskus Oy Laskelma lämmityksen päästöistä. Loppuraportti 60K Q D

SISÄLLYSLUETTELO 1. LAITOKSEN TOIMINTA YMPÄRISTÖN TARKKAILU

CABB Oy polttolaitoksen toiminta Prosessin toiminta

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

TUTKIMUSTODISTUS. Jyväskylän Ympäristölaboratorio. Sivu: 1(1) Päivä: Tilaaja:

Torrefiointiprosessi biomassan jalostamiseen biohiili

TUTKIMUSSELOSTE. Tarkkailu: Talvivaaran prosessin ylijäämävedet 2012 Jakelu: Tarkkailukierros: vko 2. Tutkimuksen lopetus pvm

Tuhkalannoitusta ohjailevat säädökset ja niiden kehittäminen

Firan vesilaitos. Laitosanalyysit. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi

VILJAVUUSTUTKIMUS. Oulun Kaupunki Tekn.Keskus Leipivaara Anne Uusikatu OULU. Viljavuustietojen yhteenveto. Pvm Työ nro As.

Ympäristöratkaisut Case Tornion Voima Oy. Results From Assets Environmental Excellence

Jätteen rinnakkaispolton vuosiraportti

CABB Oy polttolaitos. 1. Prosessin toiminta

KEHÄVALU OY Mattilanmäki 24 TAMPERE


TUTKIMUSTODISTUS 2012E

Elodean käyttö maanparannusaineena ja kasvitautitorjunnassa

Dibentso-p-dioksiinien ja dibentsofuraanien ekvivalenttikertoimet

BOREALIS POLYMERS OY AROMAATTITUOTANNON PÄÄSTÖMITTAUKSET 2013

Edullinen MODHEAT-teknologia pienten materiaalivirtojen kuivaukseen ja edelleen jalostukseen. Seminaari Hanna Kontturi

Pellettikoe. Kosteuden vaikutus savukaasuihin Koetestaukset, Energon Jussi Kuusela

Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi

JÄTEJAKEIDEN YMPÄRISTÖKELPOISUUS MAARAKENTAMISESSA. RAMBOLL FINLAND OY

ENERGIA- JA METSÄTEOLLISUUDEN TUHKIEN YMPÄRISTÖKELPOISUUS

Fysikaaliset ja mekaaniset menetelmät kiinteille biopolttoaineille

LIITE nnn GTKn moreeninäytteet Suhangon alueelta.! = analyysitulos epävarma

1. LAITOKSEN TOIMINTA YMPÄRISTÖN TARKKAILU Päästöt ilmaan Päästöt veteen... 4

Työpaketti TP2.1. polton ja termisen kaasutuksen demonstraatiot Kimmo Puolamäki, Jyväskylän ammattikorkeakoulu

Tehokas ja ympäristöystävällinen tulisijalämmitys käytännön ohjeita

Poltto- ja kattilatekniikan perusteet

VILJAVUUSTUTKIMUS s-posti: Päivämäärä Asiakasnro Tutkimusnro

Polttoaineen laadun ja poltossa käytetyn ilmamäärän vaikutukset palamisen hallintaan uudenlaista pellettipoltinta käytettäessä

Kannettavan XRF-analysaattorin käyttö moreenigeokemiallisessa tutkimuksessa Pertti Sarala, Anne Taivalkoski ja Jorma Valkama

Ympäristölupahakemuksen täydennys

Lumijoki 1, silta 14VV Lumijärvi 14VV Lämpötila 0,6 0,2 0,1 0,8 2,2 C Suodatus (alkuaineet), KT ok ok ok ok ok Kenttät.

Vesiruton mahdollisuudet maanparannusaineena

Í%SC{ÂÂ!5eCÎ. Korvaa* Kevitsan vesistötarkkailu, PERUS, marraskuu 2018

Kevitsan vesistötarkkailu, perus, syyskuu 2018

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

Raportti JMa KOTKAN ENERGIA OY:N HOVINSAAREN VOIMALAITOKSEN YHTEENVETORAPORTTI 2016

KOKOEKO-seminaari Jätteen syntypaikkalajittelun merkitys leijupetipoltossa Timo Anttikoski, Myyntipäällikkö, Andritz Oy

VILJAVUUSTUTKIMUS. Oulun Kaupunki, Yhdyskunta-ja ympäristöp Maa ja mittaus PL 32/ Solistinkatu OULUN KAUPUNKI. Viljavuustietojen yhteenveto

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Puunpolton päästöt - pienpoltto tulisijoissa vai pellettien poltto voimalaitoksessa

Energiaturpeen laatuohjeen 2006 käyttö energiateollisuudessa. Matti Nuutila, ET Eija Alakangas, VTT Jaakko Lehtovaara, Vapo Oy

Pajun käyttö polttoaineena kerrosleijukattiloissa

Tulisijat omakotitalojen lämmityksessä

KaliVesi hankkeen keskustelutilaisuus. KE klo 18 alkaen

Liite 1 (1/2) ISO/DIS µg/l

Nummelan hulevesikosteikon puhdistusteho

ENERGIATUTKIMUSKESKUS

Bioenergiapäivät Seospelletit Tulevaisuuden polttoaine

Energiaturpeen laatuohje Eija Alakangas, VTT Jaakko Lehtovaara, Vapo Oy

Sokerijuurikas ja ravinteet Susanna Muurinen

PÄÄTÖS Nro 37/09/2 Dnro ISY-2009-Y-23 Annettu julkipanon jälkeen ILMOITUKSEN TEKIJÄ. Pankaboard Oy Ruukintie Pankakoski

VILJELYSUUNNITELMA 2008

HENGITETTÄVIEN HIUKKASTEN KOKOJAKAUMA, KOOSTUMUS JA LÄHTEET PÄÄKAUPUNKISEUDULLA - JATKOTUTKIMUKSET

MixBioPells - Parempia markkinointitapoja seospelleteille

Maa- ja metsätalousministeri

AKKU- JA PARISTOTEKNIIKAT

VILJAVUUSTUTKIMUS. Oja Hannu. Tulospalvelu Käyttäjätunnus: Salasana: Oja Hannu. Valtakatu 4, PL YLIVIESKA. Viljavuustietojen yhteenveto

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Vähärauma, Teknologiakeskus Pripoli, A-siipi, 3. kerros. Suorat puhelinnumerot: Toimisto

Tulosten analysointi. Liite 1. Ympäristöministeriö - Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskeva ohjelma

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Olli-Matti Kärnä: UPI-projektin alustavia tuloksia kesä 2013 Sisällys

GR-Granuli. Alkaleihin reagoimaton petimateriaali.

Laboratoriopalvelut biolaitosasiakkaille. Biolaitosyhdistys ry Novalab Oy/Vera Martomaa

Transkriptio:

Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY

Esityksen sisältö Ekopellettien ja puupellettien vertailua polttotekniikan kannalta Koetuloksia ekopellettien poltosta Johtopäätökset 2

Ominaisuuksien vertailua 3 Yksikkö Puu Kuori Rypsin olki Ruokohelpi Ohran olki Kosteus % 6,5 9,1 9,6 12 9,3 Tuhkapitoisuus % 0,3 3,4 4,7 7,9 6,6 Kuiva-ainen lämpöarvo MJ/kg 19,13 17,77 17,57 17,31 17,41 Rikkipitoisuus % ka <0,01 0,03 0,13 0,11 0,13 Typpipitoisuus % ka 0,1 0,4 0,5 0,9 0,7 Vetypitoisuus % ka 6 5,9 6 5,9 5,7 Hiilipitoisuus % ka 50,6 52,5 47,2 45,9 46 Happipitoisuus % ka 43 37,8 41,3 39,4 40,2 Klooripitoisuus % ka <0,01 0,01 0,18 0,04 0,71 Haihtuvat aineet % ka 85,1 73,2 78,9 76 75,2 Tuhkan sulamispiste DT C 1550 1250 1590 1350 <980 Tuhkan sulamispiste ST C 1550 1340 1590 1530 990 Tuhkan sulamispiste HT C 1550 1400 1590 1580 1100 Tuhkan sulamispiste FT C 1550 1420 1590 1590 1190

Polttokokeiden tuloksia Tehtiin aikanaan kansainvälisenä yhteistyönä Eranetprojektissa Pelletit tehtiin Ruotsissa (SLU Umeå) 4

60 kw:n stokeripoltin (proto) 5

Polttimessa oli liikkuva arina. 6

Polttoaineet 7 Käytetyt pelletit: puu, kuori, rypsin olki, ruokohelpi ohran olki. Pelletit tehty Ruotsissa, Swedish University of Agricultural Science (SLU).

Mittaukset 8 Mittaukset EN 303-5 standardin mukaan nimellisteholla CO2, O2, CO, OGC (kokonaishiilivedyt), NOx ja SO2 Pienhiukkaset (PM10, koko < 10 µm) mitattu ELPI:llä (partikkelien lukumäärä) ja normaalilla impaktorilla (massan jakauma) HCl (vetykloridi) ja muita alkuaineita FTIR:llä Pienhiukkaset ja tuhka analysoitu IC:llä, AAS:llä ja ICP-MS:llä

Tuloksia kokeista 9 Kaikki paitsi puupolttoaineet sisälsivät runsaasti tuhkaa, mikä vaikeutti palamista. Rikki- ja typpipitoisuudet lisäsivät SO 2 ja NO x -päästöjä verrattuna puupelleteihin. Osa rikistä sitoutui pohjatuhkaan Tuhkan sulamislämpötilat laboratoriomäärityksen mukaan olivat melko korkeita paitsi ohran oljesta tehdyillä pelleteillä. Kaikilla polttoaineilla paitsi puupelleteilla tuhka muodostui höttöseksi kakkuksi. Tuhkan muodostuminen, kun on poltettu 114 kg ruokohelpipellettejä.

Tuloksia 10 Aika Polttoaine Polttoainemäärä NO x SO 2 Savukaasun lämpötila tuntia kg kw % % ppm mg/m 3 ppm ppm o C 7.0 115.4 63.6 11.2 9.4 782 24 65-225 3.0 38.9 54.5 9.3 11.4 346 4 147-209 3.0 53.8 51.3 8.7 11.9 1 149 8 187 3 219 3.3 55.7 44.4 7.4 13.4 413 5 198 41 201 Teho CO 2 O 2 CO Hiilivedyt Puupelletit Kuoripelletit Rypsinolkipelletit Ruokohelpipelletit Ohranolkipelletit 1.9 35.9 50.7 8.1 12.6 1 818 16 145 32 231

Tuloksia 11 Kokonaishiukkaset ja PM 10 korkeat rypsinolki- ja ohranolkipelleteillä HCl-pitoisuudet savukaasussa olivat korkeat runsastuhkaisilla pelleteillä paitsi kuoripelletillä ja voi aiheuttaa kattilan korroosiota. Suurin osa pienhiukkasista oli alle 1 m Pienhiukkasten pääkomponentit olivat kalium, natrium, kalsium, sinkki ja kloori (eivät johdu huonosta palamisesta) Pienhiukkasten massa (mg/nm 3 ) 4000 3500 dm/d log(dp) [mg/nm3] at 10% O2 3000 2500 2000 1500 1000 Ohra Rypsi Wood pellets/test 1 Wood pellets/test 2 Bark pellets Rape straw pellets RCG pellets Barley straw pellets 500 0 0.01 0.1 1 10 100 Dp[µm]

Tuloksia pienhiukkasista 12 Pienhiukkasten lukumäärä oli korkea, vaikka massapitoisuus on pieni. Pienhiukkasten lukumäärä (kpl/cm 3 ) 7.E+08 Ohra 6.E+08 Wood pellets/test 1 Wood pellets/test 2 dn/dlogdp[1/cm3] at 10% O2 5.E+08 4.E+08 3.E+08 2.E+08 Rypsi Ruokohelpi Bark pellets Rape straw pellets RCG pellets Barley straw pellets 1.E+08 0.E+00 0.01 0.1 1 10 Dp[µm]

Rikki 13 180 mg S/Nm3 at 10% O2 160 140 120 100 80 60 Sulphur in PM10 SO2 as S in flue gas sum S in PM10 and flue gas SO2 as S theoretical maximum 40 20 0 Wood Bark Rape straw RCG Barley Puu Kuori Rypsi Ruokohelpi Ohra

1600 1400 Kokonaishiukkaset ja PM10 14 1453 mg/nm3 at 10% O2 1200 1000 800 600 TSP at 10% O2 PM10 at 10% O2 599 799 1224 400 200 64 62 84 92 98 119 0 Wood pellets Bark pellets Reed Canary Grass pellets Puu Kuori Rape straw pellets Ruokohelpi Rypsi Huom! Kokonaishiukkasmittauksissa tervat eivät jää kuumennetulle mittaussuodattimelle. Barley straw pellets Ohra

Kalium ja natrium PM 10-hiukkasissa 15 700 600 mg/nm3, at 10% O2 500 400 300 200 100 Sodium Potassium Natrium Kalium 0 Wood Bark Rape straw RCG Barley Puu Kuori Rypsi Ruokohelpi Ohra

Klooripitoisuus savukaasuissa 1000 16 mg Cl/Nm3 at 10% O2 900 800 700 600 500 400 300 Cl - in fine particles Cl - in flue gas Sum (CL in PM10 and flue gas) Theoretical maximum Cl 200 100 0 Wood/test 2 Bark Rape straw RCG Barley straw Puu Kuori Rypsi Ruokohelpi Ohra

Elementaarianalyysi puupellettien pienhiukkasten epäorgaanisesta aineksesta ICP-MS-menetelmällä 17 ICP-MS, Wood pellets 1 0.8 max. = 12 Max. = 12 mg/nm3, red. 10% O2 0.6 0.4 0.2 0 Ag Al As B Ba Be Bi Ca Cd Cr Cu Fe K Li Mg Mn Mo Na Ni Pb Rb Se Th Ti Tl U V Zn

Elementaarianalyysi ohranolkipellettien pienhiukkasten epäorgaanisesta aineksesta ICP-MS menetelmällä. 18 ICP-MS, Barley straw pellets 40 35 max. = 536 Max. = 536 30 mg/nm3, red. 10% O2 25 20 15 10 5 0 Ag Al As B Ba Be Bi Ca Cd Cr Cu Fe K Li Mg Mn Mo Na Ni Pb Rb Se Th Ti Tl U V Zn

100 % Pohjatuhkan elementaarianalyysi 19 IC -ja AAS-menetelmillä määritettyjen vesiliukoisten Na, K, Cl ja S keskenäiset prosenttiosuudet pohjatuhkassa 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % S Cl K Na 30 % 20 % 10 % 0 % Puu Kuori Rypsin olki Ruokohelpi Ohran olki

Johtopäätöksiä EkoPellettien polton haasteista 20 Ekopelletit tuhkapitoisuus on yleensä suuri ja tuhka on sulamisherkkää Kloori-, kalium-, typpi- ja rikkipitoisuudet ovat korkeita verrattuna puuhun Päästöt ovat suurempia kokonaisuudessaan Puupellettien polttolaitteet eivät sovellu ekopellettien polttoon Vaatii omat polttolaitteet, jotka kykenevät mm. käsittelemään suuria tuhkamääriä HCL-päästöt voivat vaikuttaa kattilamateriaaleihin Korkea kaliumpitoisuus vaikuttaa mm. Pienhiukkaspäästöihin Suhteellisen helppoa tehdä pellettejä, mutta niitä on vaikea polttaa