A pelletálás technológiai fejlesztését és alapanyagbázisának bővítését célzó kutatások és azok fontosabb eredményei

Átírás

1 A pelletálás technológiai fejlesztését és alapanyagbázisának bővítését célzó kutatások és azok fontosabb eredményei Papp Viktória PhD.stud. Prof.Dr.Marosvölgyi Béla Deák Levente Nyugat-Magyarországi Egyetem Kooperációs Kutató Központ Nonprofit Kft május 24.

2 Bevezetés -Hazánkban az Európai Uniós elvárások miatt 2020-ra meg kell dupláznunk a megújulók arányát -Magyarország lehetőségei a biomassza tüzelésben rejlenek -Erdészeti, faipari, mezőgazdasági melléktermékek -Az alapanyagok kis térfogati sűrűsége miatt szükség van az energetikai tömörítvényekre -Lényeges kérdés a pelletgyártás energiahatékonysága

3 A kutatások célkitűzései: Új anyagok bevonása a pelletálásba: -triticale, papír, korom Mezőgazdasági melléktermékek pelletálásának hatása a főtermék gazdaságosságára, energiamérlegére: -repeszár pelletálása, energetikai vizsgálata A pelletálás energetikai elemzése: - energia hatékonyság meghatározása

4 A vizsgálati módszer A kutatások célkitűzései: - Laboratóriumi pelletálóval pelletek előállítása - Az alapanyagok és a kísérleti pelletek anyagának vizsgálata (víz, hamu, fűtőérték) - Kísérleti pelletek előállítása üzemi technológiában - Pellettüzeléshez etalon tüzelőberendezés pótlólagos műszerezése - Füstgáz-mérések - Hatásfok kisberendezésnél - Teljes technológiában energiabevitel mérése - Következtetések, javaslatok.

5 A fapellet energetikai jellemzői A Pellet Product Kft-nél előállított fenyő alapú pellet Anyag vizsgálata W (%) FÉ (MJ/kg) AS (%) alapanyag 10,9 18,25 0,3 pellet 9,0 19,38 0,3 W= víztartalom, FÉ= fűtőérték (MJ/kg), AS= hamutartalom (%) Kaloriméter Analítikai mérleg

6 Hamutartalom vizsgálatok Vizsgálat menete: - Nedvességtartalom mérése, anyag szárítása - Száraz anyag bemérése analítikai mérlegen - Égetés izzító kemencében - Hamu visszamérése analítikai mérlegen AS%=mo/m1*100 Nedvesség tartalom mérő alapanya g fenyő faforgács repceszár triticale papír korom AS% 0,3 5,1 2, Vizsgált anyagok hamutartalma Izzító kemence

7 Repceszár-pellet előállítása -A biodízel-gyártás következtében a repce termőterülete hazánkban jelentősen megnövekedett -A gyártás energiamérlegének javítása a repce szár felhasználásával -Jelentős mennyiségű 3-6 tonna szalma/hektár adagoló és pelletáló berendezés

8 A repceszár-pellet energetikai jellemzői Fűtőérték MJ/kg Nedvesség % Hamutartalom % 16,2 12,1 5,01 Repceszárból készült pellet

9 A repcetermesztés és hasznosítás eredményességének változása a pelletálás hatására Egy hektáron áltag 2,5 tonna repce 60,25 GJ Egy hektáron min. 3 tonna szalma Egy hektáron átlag 4,5 tonna szalma 48,6 GJ 72,9 GJ Egy hektáron RME-vel lehozható energia 47 GJ Egy hektáron pelletálással lehozható energia, a minimum 3 tonna szalmával számolva 44, 8 GJ

10 A biodízel gyártás energiahatékonysága a repceszalma pelletálásával MJ ráfordított energia visszanyerhető energia szalma pellet energiája összesen visszanyerhető Bábolnai biodízel üzem adatai alapján évi t előállított termékre Energiahatékonyság: 1: 4,7 Energiahatékonyság szalma felhasználásával: 1:7,6

11 Pelletek tüzeléstechnikája - A fapellet és agripellet tüzelésére különböző kazánok - Agripelleteknél magasabb hamutartalom, esetleg salakosodási problémák - A hőtermelés komfortossága eléri a gázalapú fűtés hasonló jellemzőit - A kandallókkal 80, a nagyobb kazánokkal 90% feletti hatásfok érhető el - Hazánkban elterjedésüket akadályozza a kazánok magas ára

12 Fapellet füstgázelemzése - Különböző lángbeállításokon végeztünk vizsgálatokat egy kis pelletkályha esetén -Fél órás mérések során vizsgáltuk: - A füstgáz hőmérsékletét (Tfüst C o ) - A légfelesleg tényezőt (λ) - A CO2 tartalmat %-ban - A CO tartalmat ppm-ben - A külső levegő hőmésékletét (Tlev C o ) - A hatásfokot %-ban (η%) Füstgázelemző berendezés

13 % Fapellet füstgázelemzése λ Coppm Tlev η % min H atás fok változ ás a a lég feles leg tényez ő füg g vényében min η % λ

14 Adatok kiértékelése statisztika programmal Hatásfok (η%) vizsgálata - Az adatok legnagyobb része a 60-70%-os tartományba esik - Lángbeállítással, pellet adagolás gyorsításával is változik a hatásfok

15 Füstgáz hőmérsékletének vizsgálata

16 A fapelletgyártás energiafelhasználása Vizsgáltuk: -az alapanyag és a termék energetikai jellemzőit -a villamosenergia-felhasználást a fontosabb műveleteknél valamint összesen, -a primer energiafelhasználást a műveleteknél és összesen, - meghatároztuk a fajlagos energetikai mutatókat, úgymint: -a termékre vonatkoztatott energetikai többszöröst, és -az energetikai hatásfokot. Pellet Product Kft petőházai üzeme

17 A pelletgyártás energiafogyasztása MJ/tonna ,7 1476,7 aprítógép kompresszor szállítás+rakodás össz villanyfogyasztás össz ráfordítás

18 A legfontosabb fajlagos energetikai mutatók: - az energia hatékonysági mérleg (a termék energiatartalma a bevitt primerenergia 1 t termékre vonatkoztatva) - az energetikai hatásfok ( a termék energia bevitellel csökkentett energiatartalma / a termék energiatartalma *100) % Energiahatékonyság össz ráfordítás egy tonna pellet energiatartalma Alap gyártási technológia energiahatékonysága Az energiahatékonysági mérleg: 1:13,1 Az energetikai hatásfok: 92,4%

19 JAVASLATOK A TOVÁBBI KUTATÁSOKRA - Alapanyagbázis bővítése - Agripelletek tüzeléstechnikai, energetikai vizsgálata - Energiamérleg vizsgálatok kiterjesztése Ha nem cselekszünk időben, se gabona, se energia csak a környezetszennyezés marad

20 Köszönöm a figyelmet! Elérhetőség: pappviktoria@emk.nyme.hu