Wstępne badania nad optymalizacją procesu spalania paliw pochodzenia biomasowego w kotłach o małej mocy

biomasa, Słoma, kocioł, popiół, skład chemiczny

W Polsce istnieje znaczny, niewykorzystany potencjał energetyczny biomasy. Istotnym jego składnikiem jest słoma. Z kolei Polska jest zobowiązana do redukcji emisji CO2 oraz zwiększenia udziału energii odnawialnej w całkowitej produkcji energii. Z zobowiązań tych można po części wywiązać się przez stosowanie na szerszą skalę biomasy w indywidualnych czy lokalnych systemach ciepłowniczych. Można to osiągnąć przez opracowanie konstrukcji i wprowadzenie na rynek jednostek efektywnie spalających biomasę. Możliwe to jest także przez opracowanie efektywniejszych sposobów spalania dla istniejących i pracujących u użytkowników jednostek. W artykule zostaną przedstawione wyniki wstępnych badań nad optymalizacją procesu spalania słomy pod kątem wykorzystania jej jako paliwa w kotłach energetycznych. Metodami analizy termicznej (DTA,TG) zbadano efekty cieplne zachodzące podczas spalania próbek słomy. W trakcie tych badań dokonano również analizy składu wydzielających się produktów gazowych. Zmiany składu fazowego otrzymanych popiołów ze spalania paliwa biomasowego określono metodą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej XRD. Obserwacji budowy morfologicznej popiołów dokonano metodą mikroskopii skaningowej. Na podstawie tych badań stwierdzono, że jednym z czynników determinujących zmiany składu fazowego, czy budowy morfologicznej popiołów są warunki spalania (np. temperatura powietrza dostarczanego do spalania) oraz właściwości paliwa (np. wilgotność). Wstępne wyniki przeprowadzonych badań jednoznacznie wskazują na znaczny wpływ wymienionych czynników na przebieg procesu spalania, potwierdzając konieczność opracowania założeń algorytmu sterowania procesem spalania. Algorytm taki zostałby zaimplementowany w sterownikach dla efektywnych energetycznie i ekologicznie kotłów na biomasę.