|
Metody a�principy spalov�n� biopaliv
Ing. V�clav Sladk�, CSc., V�ZT a�CZ�BIOM
�vodem:
Lidstvo vyu��v� energii akumulovanou v�rostlin�ch asi 400.000 let, ale teprve v�posledn�ch letech v�d�sledku nutnosti postupn� n�hrady standardizovan�ch a�vysoce kvalitn�ch fosiln�ch paliv, se zp�soby jejich u�it� dost�vaj� na vysokou v�decko - technickou �rove�, umo��uj�c� schopnost konkurence. Postupn�, alespo� ��ste�n� n�hrada fosiln�ch paliv je nezbytn�, proto�e jejich z�soby jsou vy�erpateln� v�dohledn� dob�. Spot�eba energie ve sv�t� roste exponenci�ln� a�zv��enou ochranu vy�aduje �ivotn� prost�ed�. Recyklace CO2 mezi ovzdu��m a�rostlinami je spojen� s�recyklac� energie, kterou lidstvo m��e vyu��t pro sv� pot�eby.
Akumulace slune�n� energie rostlinami je jejich z�kladn� projev �ivota a�podm�nka �ivota na Zemi v�bec. Vypl�v� z�jednoduch� rovnice popisuj�c� j�m�n� oxidu uhli�it�ho (CO2) z�ovzdu�� a�vody (H2O) z�p�dy a�slune�n� energie pomoc� organick�ho katalyz�toru - chlorofylu v�listech a�tvorbu organick� hmoty:
6 CO2 + 6 H2O (+ stopov� prvky z�p�dy) + slune�n� energie = C6H12O6 + 6 O2
C6H12O6 zde p�edstavuje pouze symbol pro vzniklou organickou hmotu (gluk�zu), kter� se v n�sledn�ch chemick�ch reakc�ch m�n� v�nep�ehledn� mno�stv� jednoduch�ch i�vysoce slo�it�ch organick�ch l�tek. O2 je do ovzdu�� uvol�ovan� kysl�k.
P�i p�len�, t.j. okysli�ov�n� prob�h� proces obr�cen�:
C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O + uvoln�n� energie
Zaj�mav� zji�t�n�: O2 �vydechovan�� rostlinami m� p�vod z�p�ijat� vody. O2 obsa�en� ve vznikl� organick� hmot� m� p�vod ze vzduchu. Z�uveden�ho vypl�v�, �e vznikl� organick� hmota obsahuj�c� O2 je ji� ��ste�n� zoxidov�na a�proto m� p�i spalov�n� ni��� v�h�evnost ne� v�t�ina fosiln�ch paliv, z�nich� v�procesu milion� let trvaj�c� karbonizace byl kysl�k vylu�ov�n. Na p��klad zemn� plyn (metan) CH4 v�bec kysl�k neobsahuje, proto je jeho v�h�evnost vysok�. Naproti tomu d�evn� plyn obsahuje krom� uveden�ho O2 je�t� zna�n� pod�l dus�ku ze spaln�ho vzduchu a�jeho v�h�evnost je mal�.
Uveden� �daje maj� z�sadn� v�znam pro spalov�n� biopaliv:
Z�kladn� faktory ovliv�uj�c� spalov�n� pevn�ch biopaliv
Stav techniky na spalov�n� biopaliv v��esk� republice dnes
Star�� topidla
Ze star��ch topidel p�vodn� ur�en�ch na spalov�n� uhl� vyhovuj� pouze kamna typu CLUB, se spodn�m odho��v�n�m a�dobr�m vy�amotov�n�m. Nevyhovuj� kamna s�horn�m odho��v�n�m nebo proho��v�n�m, nap�. PETRY s�ohledem na v�kon a�emise - i�kdy� emise u�t�chto mal�ch topidel nejsou p�edeps�ny.
Ze star��ch kotl� vyhovuj� ro�tov� syst�my SLATINA a�SNINA pro spalov�n� uhl� s�p��davkem pilin nebo �t�pky. Zpravidla posta�uje prodlou�it horn� klenbovou vyzd�vku a�do plamene p�iv�st p��davn� sekund�rn� vzduch. Samotn� spalov�n� �t�pky nevyhovuje, proto�e ro�t nen� kryt dostatkem popele, kter�ho ze d�eva je m�lo.
Pro kotle VSB IV, p�vodn� koksov�ch je nezbytn� p�istav�t p�edtopeni�t� a�zm�nit vyzd�vku na �plynovou�. Jen tak je mo�n� zachovat i�p�i spalov�n� biopaliva stejn� v�kon a�n�zk� emise.
Nov� tepeln� za��zen�
Z nejmen��ch topidel jsou to pokojov� kamna na spalov�n� pelet, dod�v�na firmou BECHYN�, L�ny - v�hledov� i s�vlo�kou na oh�ev vody. Tepeln� v�kon je do 5 kW.
Nejroz���en�j��mi topidly jsou d�evozply�uj�c� kotle firem ATMOS, VERNER, STS Jind�ich�v Hradec a��ady dal��ch s�v�konem do 50 kW, jich� bylo prod�no u� p�es 30 000. Vy�aduj� such� palivo. Jen tak mohou b�t u�ivatel� pln� spokojeni.
St�edn� tepeln� za��zen�, v�t�inou s�v�konem od 200 do 1000 kW, se v�sou�asn� dob� stav� p�edev��m na spalov�n� d�evn� �t�pky a drcen� k�ry. Hlavn�mi v�robci jsou VERNER + STEP, VOP Nov� Ji��n, �amata a�TRACTANT FABRY, AGROMETAL a�dal��. Sem pat�� i�kotle na spalov�n� sl�my, p�vodn� dov�en� PASS�TY z�D�nska, dnes i v�n�kolika kusech vyr�b�n� u�n�s.
V�konn� tepeln� za��zen� p�es 1 MW - v�t�inou kolem 2,5 MW dod�v� firma VERNER, STEP, TRACTANT FABRY, CLAUHAN a�dal��. V�t�inou jde o dovozce.
Co rozhoduje p�i z�izov�n� za��zen� na spalov�n� biopaliv?