Kotłownia na biomasę cz. 5 - MAGAZYN NA PELLET

Pellet jest paliwem stałym w formie sypkiej, charakteryzującym się naturalnym kątem zsypu. Do transportu pelletu wykorzystuje się specjalistyczne systemy zasilania kotłów. Przyjęty system zasilania uzależniony jest od możliwości magazynowania paliwa.

Najkorzystniejszą formą magazynowania pelletu jest wyodrębniony magazyn, będący w bezpośrednim sąsiedztwie kotłowni na tej samej kondygnacji. Wówczas najczęściej stosuje się przenośniki ślimakowe, które bezpośrednio dostarczają paliwo do kotła. W przypadku kotłów o małych mocach, np. do 60 kW stosuje się przenośniki elastyczne (rys. 1), których dobór, montaż i eksploatacja nie nastręczają żadnych trudności. Ograniczeniem jest odległość ściany magazynu od kotła, która nie powinna być większa niż 5 m oraz wewnętrzna rozpiętość magazynu nie większa niż 4 m. W przypadku, gdy magazyn jest bardziej oddalony od kotłowni lub znajduje się na innej kondygnacji, można zastosować pneumatyczny system doprowadzenia paliwa (rys. 2, 3).

 

rys. 2
rys. 1 rys. 3

 

W skład systemu wchodzą dwa elastyczne przewody oraz zintegrowany z kotłem zasobnik pelletu o pojemności 150 dm3. System doprowadzania paliwa do zasobnika pośredniczącego odbywa się automatycznie. Ograniczeniem tego systemu jest długość przewodów, która nie może być większa niż 25 m oraz różnica wysokości pomiędzy kotłem a magazynem paliwa, która nie może być większa niż 4 m. W przypadku zastosowania pneumatycznego systemu doprowadzenia paliwa magazyn pelletu może być w postaci zagłębionego w ziemi silosa.

Gdy brak miejsca na magazyn w sąsiedztwie kotłowni, magazyn jest znacznie oddalony lub brak możliwości zabudowy magazynu zewnętrznego w postaci np. silosa zagłębionego w ziemi, można zastosować kocioł z zasobnikiem pelletu o pojemności 300 dm3. Taka ilość paliwa wystarcza na okres od kilku dni do tygodnia eksploatacji kotła o mocy 22 kW podczas umiarkowanej zimy. Uwaga na zabezpieczenie W przypadku zastosowania kotłów na pellet z pełną automatyką, instalacja centralnego ogrzewania oraz instalacja przygotowania ciepłej wody użytkowej jest analogiczna jak instalacje zasilane przez tradycyjne kotły gazowe lub olejowe. Występują różnice w sposobie zabezpieczenia instalacji kotłowej przed przekroczeniem maksymalnego ciśnienia. Zgodnie z obowiązującymi przepisami Prawa budowlanego, kocioł musi być zabezpieczony naczyniem wzbiorczym otwartym. Takie rozwiązanie pociąga za sobą konieczność zastosowania systemu otwartego także dla instalacji. Aby temu przeciwdziałać, obieg kotłowy separuje się pośrednim wymiennikiem ciepła od obiegu centralnego ogrzewania. Dodatkowe wymaganie to konieczność zastosowania zabezpieczenia temperatury czynnika powracającego do kotła. Minimalne zabezpieczenie to zawór termostatyczny bezpośredniego działania. Preferowanym rozwiązaniem jest zawór trójdrogowy z siłownikiem, sterowany z systemu automatyki kotła. Przy zastosowaniu kotła prostego na pellety koniecznym elementem systemu kotłowego jest bufor ciepła, który przejmuje nadwyżkę mocy kotła, a w przypadku opróżnienia zbiornika paliwa zasypywanego ręcznie pozwala na podtrzymanie pracy instalacji przez kilka godzin, do czasu ponownego uzupełnienia zbiornika paliwa i zapalenia kotła.

Sterowanie

Każdy nowoczesny kocioł na pellety pozwala na sterowanie pracą:

  • kilku obiegów grzewczych,
  • obiegiem zasilania instalacji przygotowania ciepłej wody użytkowej,
  • systemu solarnego,
  • dodatkowego źródła ciepła,
  • buforu ciepła.

Zastosowanie buforu ciepła przy nowoczesnych kotłach poprawia płynność pracy urządzenia.

Odprowadzanie spalin

Kotły na biomasę w zakresie małych mocy wymagają komina o średnicy ok. 130 mm, co pozwala na umieszczenie wkładu kominowego w typowym szachcie kominowym. Zgodnie z obowiązującymi przepisami Prawa budowlanego szacht kominowy nie powinien być mniejszy niż 140 x 140 mm dla przekroju prostokątnego i nie mniejszy niż 150 mm dla przekroju okrągłego. Wymiary wkładu kominowego każdorazowo wymagają obliczeń sprawdzających, ze względu na rzeczywiste uwarunkowanie odprowadzenia spalin. Zaprojektowany komin musi mieć ciąg kominowy, pozwalaj ący na odprowadzenie spalin, liczony od czopucha kotła do wylotu spalin na zewnątrz. Prawie zawsze kotły na pellet wyposażone są w wentylatory nawiewne, wywiewne lub nawiewnowywiewne, które pokrywają opory przepływu spalin przez kocioł. W przypadku kotłów o większych mocach wymiary szachtu kominowego muszą być dopasowane do zaprojektowanego wkładu kominowe go. Jako materiał na wkład kominowy zaleca się blachę stalową stopową, ze względu na korozyjne właściwości spalin. Dla umożliwienia poprawnej pracy instalacji odprowadzenia spalin zaleca się stosowanie regulatorów ciągu, pozwalających na utrzymanie w kominie stałego podciśnienia, niezależnie od warunków atmosferycznych oraz rzeczywistej mocy kotła.

Pomieszczenie na magazyn

Pomieszczenie przeznaczone na magazyn pelletu musi być pomiesz czeniem suchym, z wentylacją naturalną. W przypadku pneumatycznego załadunku do magazynu, np. z cysterny samochodowej, instalacja elektryczna w pomieszczeniu musi być wykonana w klasie jak do pomieszczeń z atmosferą wybuchową. Powietrze i zawieszony w nim pyi drzewny tworzą mieszankę wybuchową, w takim przypadku zaleca się wykorzystanie pomieszczenia nieposiadającego instalacji elektrycznej. Ze względu na zaia dunek, magazyn pelletu musi posiadać jedną ścianę zewnętrzną, w której będą zabudowane króćce załadunkowe, rampę wyładowczą lub zsyp pelletu. Wysokość składowania może wynosić do 3 m. Pellet jest odporny na procesy gnilne, zaś jego gładka powierzchnia utrudnia pochłanianie wilgoci z powietrza, co korzystnie wpływa na trwałość oraz stabilność biologiczną. Okres magazynowania nie powinien być dłuższy niż rok. Pellet jest odporny na samozapłon, dlatego nie stwarza problemów przy magazynowaniu. Może być magazynowany w workach, w pomieszczeniach służących wyłącznie jako magazyn pelletu lub w silosach podziemnych.

Pellet może być konfekcjonowany w zależności od przeznaczenia w małych workach, zawierających paliwo o masie 10, 15, 16, 20, 25 kg lub dużych workach, tzw. Bagach lub Big Bagach o masie 700, 800 lub 1000 kg. W przypadku paliwa konfekcjonowanego transport odbywa się na typowych paletach. Pellet może być także dostarczany luzem bez konfekcjonowania. Wówczas transport odbywa się w cysternach samochodowych o ładowności do 24 000 kg. Załadunek do cystern może być pneumatyczny lub za pomocą odpowiednich ramp załadowczych. Wyładunek zawsze jest pneumatyczny w układzie jedno lub dwururowym. W Polsce wyładunek odbywa się zazwyczaj w systemie jednorurowym, analogicznie jak przy wyładunku innych materiałów sypkich, takich jak zboże. Dzięki regularnej budowie i odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej pellet jest materiałem łatwym w magazynowaniu i transporcie, co powoduje, iż doskonale nadaje się do spalania w kotłach działających automatycznie, niewymagających stałej obsługi.

 

Menu instalacji