Porovnání vlastností hnědého uhlí a substitučních paliv na bázi biomasy

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22320%2F24%3A43928805" target="_blank" >RIV/60461373:22320/24:43928805 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://paliva.vscht.cz/cz/archiv-clanku/detail/63" target="_blank" >http://paliva.vscht.cz/cz/archiv-clanku/detail/63</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.35933/paliva.2024.01.04" target="_blank" >10.35933/paliva.2024.01.04</a>

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Porovnání vlastností hnědého uhlí a substitučních paliv na bázi biomasy

Popis výsledku v původním jazyce

V důsledku politiky EU v oblasti změny klimatu zejména prostřednictvím obchodu s emisními povolenkami jsou provozovatelé tepláren nuceni ustoupit od spalování fosilních paliv. Část z nich vidí jako možné východis-ko změnu paliva za nové na bázi biomasy, na které se emisní povolenky nevztahují. Jako udržitelná cesta se jeví využití zbytků po těžbě dřeva ve formě dřevní štěpky nebo využití zemědělských zbytků, jako například zbytky slunečnic, řepky či slámy. Využití těchto typů paliv sebou přináší komplikace, které doposud při spalování uhlí nebylo zapotřebí řešit.Článek se zabývá porovnáním vlastností paliv na bázi hnědého uhlí, rostlinné zemědělské biomasy ve formě pelet a dřevní štěpky ze zbytků těžby, a to s cílem jejich možné substituce v současných teplárenských kotlích provozovaných na fosilní paliva.

Název v anglickém jazyce

Comparison of properties of brown coal and biomass-based substitute fuels

Popis výsledku anglicky

Due to the EU climate change strategy, there are many coal-fired heating plants looking for new fuel. One of the possibilities is biomass-based fuels. This term is quite general because the final technology can be different because of properties of different types of biomasses. The sustainable solution can be the use of biomass residues. This article is about long-term moni-toring of the properties of brown coal, agglomerated herbaceous biomass from agricultural residues, and wood chips from harvesting residues.702 samples of brown coal, 715 samples of plant pellets and 607 samples of wood chips were analyzed, which were supplied do commercial heating plant be-tween the years 2021-2023. The water and ash content, lower heating value (LHV) and higher heating value (HHV), were analyzed. The mineral composition of the fuels was determined quarterly from mixed samples.In the case of water content, the lowest values were achieved for herbaceous pellets (11.35%), due to their previous drying. The moisture content of the wood chips fluctuated. The average was 36.34%, with a max-imum deviation of up to 49.9%. The average water content in brown coal was around 28.63%. In detail, there is a seasonal influence of the weather.In the case of ash content determination, the values for brown coal and herbaceous pellets are similar (slightly above 5%), wood chips contain less ash (2.2%). The results for the wood chip samples fluctuated again. There were samples consisting of chipped logs (0.33% ash) and samples with a large proportion of forest soil (4.37%).The highest average HHV values were achieved for brown coal (18.98 MJ/kg), followed by herbaceous pellets (15.84 MJ/kg) and wood chips (11.02 MJ/kg). These differences may cause a decrease in steam out-put due to a limitation of space in the combustion chamber of the boiler after the retrofit.In the case of the content of nonmetallic elements, a different character of the biomass is evident, consist-ing of a higher oxygen content (38% vs 19%) and a lower carbon content (48% vs 68%). Biomass also con-tains less sulfur, but the high chlorine content of 0.12% compared to 0.02% in wood chips was determined in herbaceous pellet samples. For a heating plant, this means intensive chlorine corrosion or exceeding the emission limits of HCl. The solution can be in DSI tech-nology.Brown coal contains more Ti, V, Li, Sr, Be, Na, Fe, and Al. The biomass contains more biogenic elements, especially Ca, K, P, and Zn, which allows the ash to be used for land application. For the combustion process, a significantly higher content of alkali has an adverse effect, causing a decrease of the melting temperature of ash, which can lead to technological problems, such as the formation of a material based on alkaline glass, which decreases heat transfer and combustion efficien-cy. Most often, this complication is solved by micro detonations and more frequent maintenance. The con-tents of Hg, Cd, and Tl in the samples were below the detection limit.

Druh

J_SC - Článek v periodiku v databázi SCOPUS

CEP obor

—

OECD FORD obor

20704 - Energy and fuels

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Paliva

ISSN

1804-2058

e-ISSN

1804-2058

Svazek periodika

16

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

30-36

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-85190998814